论卫星网与地面网在高斯平面坐标系统中的联合平差问题

因为我国一些地区性平面控制网(例如城市平面控制网和矿山控制网等)的点位,一般均在高斯平面直角坐标系统中表示,所以本文研究了卫星精密定位成果在高斯平面坐标系统中应用的理论和方法,推荐了卫星网与地面网的联合平差模型,并在模型中考虑了地面网归算面高程变化而生产的影响。     

卫星网与地面网联合平差坐标转换模型的等价性

本文阐述了卫星网与地面网联合平差中Bursa模型所确定的参考椭球中心位置与Мололецский和Veis两个模型所确定的参考中心几何意义上的差别,导出了三个模型转换参数之间的变换矩阵,进而证明了以上三个模型在确定转换参数的联合平差中的等价性。指出三个模型方程状态上的差异对联合平差及坐标系统转换的最后结果和精度来说,并无丝毫影响。     

分离系统差的地面网与卫星网之间转换的数学模型及其解算方法

本文分析了地面网所含系统差之后,指出只需要两个参数就可描述地面网的定向系统差。若分别考虑地面水平网的尺度参数K_L和高程网的尺度参数K_H,则地面网与卫星网间转换的数学模型中参数的个数为10个。若假定K_L=K_H,则参数需要9个。导出了含有9个和10个未知参数的模型。提出采用部分参数带权的相关平差法解决九参数和十参数模型的法方程式系数阵秩亏问题。最后,利用我国实际数据检核了这些模型。计算表明,这种方法能有效地将坐标系的定向参数和地面网的定向系统差参数分开。揭示了我国地面水平网的尺度参数与高程网的尺度参数不一致,并给出了它们的参考值。     

卫星网与地面网联合平差的理论和应用

卫星网与地面网联合平差的研究主要包括:(1)卫星系统与地面系统之间的转换模型;(2)联合平差的实施方案;(3)联合平差的误差分析;(4)联合平差程序的研制和实际应用。 近几年来,国内外一些学者对联合平差的理论和方法进行了广泛的研究,我们也对上述问题作了较系统的探讨,对有些问题的研究已在[1]～[4]中论述过,本文仅对上述问题作必要的补充和综合,从而进一步说明联合平差的有关理论问题和实用意义。     

地面网和卫星网联合平差的数学模型

通过地面网与卫星网的联合平差,以改善网的精度和建立高精度的地心坐标系统,是当前大地测量的一项重要任务。本文讨论了以两网单独平差的结果为基础,在三维空间直角坐标系统中施行联合平差的不同方法;并推荐了相应的转换模型。     

论卫星网与地面网之间的转换模型

卫星网与地面网之间转换模型的类型，对于卫星观测成果在大地测量中的应用，具有极其重要的意义。本文首先提出了已有转换模型在应用方面的几个重要问题。进而，着重分析了大地高程误差对确定坐标系转换参数的影响；详细地研究了由于引入尺度因子可能引起所求平移参数的附加误差。最后导出了应用BURSA-WOLF模型和MOLODENSKY-BADEKAS模型所求平移参数的附加误差估算公式。     

VLBI、卫星网和地面网联合平差的数学模型

本文同时顾及地面网尺度系统误差和卫星网尺度系统误差对各自网点坐标的影响,对联合平差中常用的两种7参数转换模型:Bursa模型和Molodensky模型进行了分析比较,在此基础上,提出了一种新的7参数转换模型;建立了甚长基线(VLBI)、卫星网和地面网联合平差的数学模型,并用模拟数据进行了数值分析,得到了一些有益结论。     

卫星网与地面网转换模型的选择

本文讨论了在顾及卫星网和地面网各自精度信息的条件下,依据可靠性理论,以多项式拟合两网的系统误差。并对相应的多项式拟合两网系统误差中的转换参数进行可测定性数值分析,还讨论了两网转换参数的取舍标准。最后,结合一个实例进行了数值计算和分析。     

基于斜轴圆柱投影的GNSS和地面测距联合平差研究

利用斜轴圆柱投影方法可控制长线路施工控制网的投影变形,避免了多个高斯投影带导致的坐标转换烦琐、线路坐标衔接误差较大的难题,但其控制网短边的边长相对中误差不符合规范要求(大于1/150 000),为此,本文提出了对特定的控制网短边进行高精度地面测距,解决了基于斜轴圆柱投影的GNSS和地面测距联合平差问题,减小了短边边长相对中误差,并消除了大跨度控制网高斯投影的系统误差。     

附加垂线偏差参数的地面常规网与GNSS基线网联合平差

根据测站的垂线站心坐标系和法线站心坐标系之间的转换公式,将垂线偏差作为未知参数,列出地面常规网观测量（水平方向、垂直角和边长）在空间直角坐标系中的观测方程,并结合GNSS网的观测方程,推导出附加垂线偏差的GNSS网和地面网联合平差的参数估计及其精度评定公式。利用含有GNSS观测量和地面常规网观测量的实例数据解算出垂线偏差,分析了垂线偏差对平差结果的影响。结果表明,将垂线偏差作为未知参数,能够消除垂线偏差对观测值的影响,显著提高未知点坐标的解算精度及可靠性。     

Error model for geodetic positions derived from Doppler satellite observations

Doppler observations of Navy Navigation Satellites have been used to strengthen and extend many terrestrial geodetic networks. The main sources of errors in positions determined from these observations are random error of observations, random and systematic errors in satellite positions due to uncertainties in the gravity field, and biases in the coordinate system in which the satellite ephemeris is given. Effects of uncertainties in the gravity field on station coordinates computed with respect to a precise satellite ephemeris are reduced to about 70 cm after 20 satellite passes are observed, but systematic effects prevent assurance that additional observations will improve the accuracy further. A one part per million reduction in scale must be applied to positions computed with the ephemeris to obtain agreement with terrestrial and other precise determinations of scale. The origin of the system is coincident with the center of mass of the earth to 1 m accuracy but the polar axis may be tilted three to five meters at the earth's surface with respect to coordinate systems upon which star catalogues are based.     

大地坐标与高斯坐标的转换程序研究和精度分析

在分析了大地坐标与高斯坐标的转换公式的基础上,得到了适应电算的公式.采用编多个子程序的方法实现二者之间的转换,编程实现了北京54坐标、西安80坐标和30带高斯坐标和60带高斯坐标之间的转换;对转换的成果的精度进行分析,得到了如下的结论:用转换程序所得到的坐标精度能满足日常的生产使用,但存在着一定的误差.     

缺少控制点的卫星遥感影像外推定位

简要介绍了遥感卫星轨道参数外推、传感器姿态和扫描侧视角精化的算法,分析了对国内某地区同一轨道上连续17景资源二号卫星影像进行外推对地目标定位的试验结果。在无地面控制点情况下,根据外推出的遥感卫星系统参数对单景影像实施几何纠正,当外推16景影像(深度达480km)时,对地目标定位精度不低于实地上的100m,明显好于利用卫星星历数据直接进行影像几何纠正的568m精度,从而验证了所建立外推模型的正确性和实用性。     

资源三号卫星成像在轨几何定标的探元指向角法

从资源三号卫星（ZY-3）影像严格几何模型出发,通过对星敏感器坐标系下各CCD探元指向角的分析,提出一种ZY-3成像在轨几何定标的探元指向角法。经对嵩山和洛阳两个试验区     

基于 SOFA 的 GCRS 与 ITRS 间坐标转换

协议天球坐标系GCRS是一个准惯性坐标系,在研究卫星运动状态一般都是在这个坐标系下进行。国际地球参考系ITRS是我们常用的坐标系,一般性测量涉及的坐标都是这个坐标系。为了更方便地研究卫星问题,经常需要在这两个坐标系下进行转换。 IAU的标准基本天文程序库SOFA给出基本天文运算的库函数,利用这些库函数,可以方便地实现这两个坐标系的转换。基于SOFA的这些特点,利用C＋＋对GCRS与ITRS的坐标转换进行了研究。     

固定地面网起始点及起始方位角作GPS网平差转换的各种方法

本文论述了按地面同坐标和协方差参考系中的位置基准和方位基准作ＧＰＳ网平差和转换的各种方法，在采用ＧＰＳ定位技术检测和改善原有城市或工程控制网时，宜根据不同情况而选择采用。     

神经网络在卫星钟差短期预报中的应用研究

本文针对卫星钟差的特点,提出了基于神经网络的卫星钟差短期预报模型,给出了基于径向基函数(RBF)网络进行卫星钟差预测的基本思想、预测模型和实施步骤,并对比分析了神经网络模型与灰色系统理论模型的区别.为验证本文提出的预报模型的可行性和有效性,利用GPS卫星钟差数据进行钟差预报精度分析,并与灰色系统模型进行对比分析.仿真结...     

GPS空间基线向量网与地面控制网的联合平差模型

利用全球定位系统(GPS)所建立的空间基线向量网,对于改善已有地面网,分析网的系统误差和进行地球动力学的监测等具有广泛的意义。本文着重讨论了上述空间基线向量网和地面控制网的三维联合平差和二维联合平差的方法和模型。指出,为了避免地面网高程误差以及引入地面网尺度因子的模型误差对三维联合平差结果的影响,在二维大地坐标系统中进行上述两网联合平差的方法具有重要的现实意义。