东海区海洋观测站GPS数据质量检核和分析

利用TEQC软件对中国沿海GNSS业务化观测系统东部海区20个观测站2009-2015年的GPS连续观测数据进行质量检测,分析多路径效应(MP)与周跳比(o/slps)和信噪比(SNR)的相关性。分析结果表明:受接收机性能老化影响,观测数据质量整体呈下降趋势;多路径效应与周跳比和信噪比存在较强的负相关;观测数据质量对解算结果精度有一定影响,剔除多路径效应较大的卫星观测数据可有效提高解算精度。     

海洋环境对GPS多路径效应影响分析

为了解海洋环境对GPS多路径效应的影响,基于海边两个测站的观测数据,利用Anubis软件对两测站多年、多天数据在海洋环境与陆地环境下受多路径效应影响的差异进行对比分析。结果表明:(1)低卫星高度角时,随着卫星高度角的降低,海洋环境和陆地环境下的多路径误差都逐渐增大,且海洋环境下的多路径误差增幅明显大于陆地环境下的增幅。(2)当卫星高度角小于20°时,海洋环境下的多路径误差大于陆地环境下的多路径误差;当卫星高度角大于20°时,海面方向和陆地方向多路径误差差异较小。     

利用恒星日滤波削减油田井架BDS多路径效应

针对油田井架全球导航卫星系统(global navigation satellite system, GNSS)动态变形监测中存在的多路径效应,限制了变形监测的精度,提出一种BDS(Beidou navigation satellite system),双频单历元恒星日滤波方法削减多路径效应。该方法针对北斗导航卫星系统BDS不同类型卫星,通过单差残差序列提取多路径误差,并基于观测值域对各颗卫星单差残差序列进行改正,再利用LAMBDA方法固定模糊度,解算坐标。通过油田井架模拟及实际监测数据,对多路径误差改正前后的单差残差以及基线解进行分析。结果表明：该方法可以有效削弱油田井架环境的多路径效应,提高定位精度。在模拟试验中,东北天方向精度较改正前提升46.4%、35.5%、42.7%;实际工程监测试验中,东北天方向精度较改正前提升14.7%、11.4%、19.2%。     

略论海洋测高卫星GPS厘米级定轨的实施基础

基于对多种飞机的机载GPS测量实践,认为我国HY-2海洋二号卫星实现厘米级精度的星载GPS定轨测量的基础是:选择适合天线,捕获多颗在视GPS卫星;注重天线安装位置,减弱多路径效应影响;选择适合GPS信号接收机,确保星载GPS测量数据优质。     

跟踪环路误差对卫星导航伪距测量精度影响的评定

伪距测量精度决定了伪距定位的精度。伪距测量值主要由卫星至用户机的真实距离、卫星钟差、大气传播延迟、用户机钟差、用户机通道延迟以及用户机跟踪环路误差组成。提出了伪距测量精度的三种评定方法。详细推导了如何通过数据仿真将伪距观测值中的用户机跟踪环路误差与其他误差进行分离，将得出的数据用于评定计算以获得伪距测量精度。最后通过算例，证明了方法的可行性，并分析了这三种方法的优缺点。     

近海海域垂线偏差的测量试验及精度分析

为深入研究垂线偏差在海域的精度水平,在我国渤海近海区域利用数字天顶仪及精密单点定位技术测量获得了若干高精度垂线偏差测量值,利用测量值对EGM2008模型、Jason-1卫星数据、DTU10海面高模型及点质量模型计算得到的垂线偏差进行了比对分析。以测量结果为基准,比较结果表明,EGM2008模型的计算结果相对较好,Jason-1卫星数据和点质量模型次之,DTU10海面高计算结果较差。以长岛观测点为代表,EGM2008模型、Jason-1卫星数据、点质量模型计算的垂线偏差与数字天顶仪测量获得的垂线偏差的差异(子午和卯酉两个方向)在1. 5″以内。     

基于Matlab的TEQC在GPS数据预处理中的应用

利用Matlab二次开发编制teqcplot程序模块,实现质量检查结果的图形显示和可视化查询,将GPS观测数据中存在的电离层延迟和多路径效应的影响定量地表示出来,提高了数据处理的工作效率。并用实测数据进行验算,根据检查结果对GPS观测数据进行相应的处理,通过对比分析结果表明,经TEQC预处理后的观测数据,有效地提高了GPS基线解算的质量。     

波浪测量分析仪的研制

波浪测量分析仪是根据浅海波浪观测与分析的需要而研制的测量分析系统。采用超声和压力两种传感器进行同步观测。分别适用于中、小浪和大浪的测量,波高最大量程为20m。 应用微处理单板机控制数据采集和进行数据处理,可以提供实时数据和资料,还可在储存数据的基础上用微处理机进行谱分析。     

一种基于轨道检测高动态GNSS定位精度的方法

基于高速高精度轨道平台,采用成熟非卫星定位测量手段作为其真值,提出了一种检测高精度、高动态GNSS定位测量结果的技术方法。重点研究了高速轨道平台基准的建立,坐标基准、时间基准统一等问题。通过对GNSS数据进行分析,采用两种不同解算软件对定位结果进行验证,为高精度、高动态GNSS设备的使用提供了依据。试验结果表明,多路径效应与速度变化相关性不强,周跳、信噪比受加速度的影响较大,与速度大小相关性较小。     

GNSS-R信号测量海面有效波高的应用

全球导航卫星系统反射信号GNSS-R(Global Navigation Satellite System Reflection)可以用来探测海面状态,如海面有效波高。介绍了利用GNSS反射信号测量海面有效波高的观测设备和技术原理,对2009年博贺实验的数据进行了分析,证实了反射信号相关复数场的有效相关时间与有效波高之间存在相关,利用前期观测的数据进行拟合,得出反演公式,并与测波雷达数据进行了结果对比,平均误差0.136m,相对偏差12.02%,均方根偏差0.169m。     

差分技术在海洋测量中的应用

系统分析了差分概念在无线电定位、卫星定位、平均海面和深度基准面传递、水位改正、重力场和磁场向下延拓等方面的应用模式。差分技术在卫星导航定位中的应用非常普遍,在海洋测量中举一反三,还可以推广到更多的应用领域,有效消除系统误差,解决很多的实际问题,提高信息获取与处理精度或者降低问题的复杂性。     

海岸带卫星影像的处理和应用研究

针对海岸带卫星影像的数据特点和控制点资料的来源情况,采用平面控制模型,深入研究了不同情况下卫星影像的纠正处理方法,解决了海岸带卫星影像在缺少卫星轨道参数和控制点资料的情况下的影像纠正难题,为卫星影像在海洋测绘领域的快速推广应用提供可行有效的处理方法和流程。     

遥感水深反演海图修测应用研究

卫星遥感技术可以应用于浅海水下目标探测，是特殊区域碍航物探测的有效手段。结合海岛礁的特殊地理环境和测绘需求，采用高分辨率卫星影像进行浅水深反演试验，提出的高分辨率预处理方法实用、有效；并与海图数据结合，进行水深标定和海图修测应用分析。研究结果表明，针对南海岛礁，应用高分辨率卫星影像可以获取岛礁分布和轮廓、概略等深线信息、潜在航道以及水下障碍物信息等，能达到修测海图的目的。     

我国海洋卫星数据应用发展现状与思考

海洋科学是一门依赖于观测的学科, 而卫星是海洋研究的重要观测平台之一, 海洋卫星数据在海洋科学研究中具有重要的意义。21世纪初以来, 我国陆续发射了多颗专门用于海洋观测的卫星, 初步拥有自主海洋卫星全球观测网络。本文针对国内外海洋卫星资源基本情况, 总结了我国海洋卫星数据应用发展现状, 特别是海洋卫星数据接收、处理、管理、应用等方面的情况, 并分析、探讨了我国海洋科学研究对卫星数据的需求, 以及我国海洋卫星数据科学应用存在的问题和发展策略。     

海洋观测数据的卫星传输链路—以Iridium传输链路应用分析为例

为了使全球性的海洋观测数据能够及时、可靠、准确地接收,介绍了基于卫星网络海洋观测数据传输链路的组成,对卫星传输链路的3个组成部分进行详细说明,包括:Iridium,Argos,Inmarsat和中国北斗四种卫星网络系统及比较分析,各卫星网络对应发送终端的分类分析以及陆地接收系统数据下载方式的比较分析。以Iridium网络系统为例,建设可实现全球覆盖的海洋观测数据卫星传输链路,完成现场观测数据的实时回传,为海洋观测数据卫星传输链路的建设提供示范,对比PSTN和M2M两种数据下载方式,通过实验分析,结果表明该海洋观测数据的卫星传输链路具备可行性和可靠性,可以进行业务化运行。     

基于ADS40无控条件的海岛礁地形测量方法研究

针对远离大陆的海岛礁地形测绘与高程基准转换困难的问题,基于ADS40航摄系统获取远离大陆的海岛礁区域遥感影像,按照GPS差分无地面控制点的空中三角测量模式实现海岛礁的地理定位,选择高精度的卫星测高模型实现海岛礁区域的高程基准转换。在某海域进行了ADS40测量作业与高程基准转换试验,结果表明,无地面控制点空中三角测量的平面精度达到0.587m;基于卫星测高模型进行垂直基准转换的精度与同步验潮水位观测法得到的高程传递精度相当。     

SAR卫星组网观测技术与海洋应用研究进展

SAR卫星的组网观测,较之于单卫星工作方式,不仅能够提高观测频率,还能挖掘SAR的多模式探测能力。本文介绍了SAR卫星组网的遥感观测技术发展现状,并总结了基于卫星组网的海洋动力环境监测和海上目标监测研究进展。在海洋动力环境遥感监测方面,多SAR卫星联合获得的同步数据能够互为补充,提高海洋动力环境信息的探测精度;在海上目标遥感监测方面,多卫星联合能够实现从传统的单星目标检测到跟踪的跨越,提高海上动态目标的跟踪监测能力。     

卫星重力测量系统的发展和测量模式

从地球重力场测量要素出发,按照局部重力场模型、区域重力场模型、全球重力场模型求解的发展思路,分析了对地球重力场测量技术手段的要求。根据高-低卫星跟踪卫星的距离和距离变率开展定轨研究的概念,梳理了卫星跟踪卫星重力测量系统的发展。针对卫星跟踪卫星重力测量技术的内涵,分析了高-低卫星跟踪卫星测量模式（SST-hl）和高-低低卫星跟踪卫星测量模式（SST—hll）的地球重力场测量本质。     

Monitoring of the Black-Sea Dynamics Based on Satellite Technologies

We present a survey of the principles and methods of satellite monitoring of the ocean, analyze the prospects of application of the data of satellite measurements to the operative diagnostics and prediction of circulation in the Black Sea, and discuss the physical foundations of remote sensing, the possibilities of contemporary equipment aimed at the observation of the sea surface from satellites, and the applicability of satellites as retransmitters of the data of measurements from free-drifting buoys. The contemporary oceanographic investigations carried out from satellites enable one to use the accumulated data for the numerical analysis of currents in seas and oceans in the model of general circulation as well as for the creation of a system of operative diagnostics and prediction of the state of marine environment. Examples of experimental realization of elements of the system of operative diagnostics of the state of the Black Sea based on the use of the satellite data are presented and the prospects of prediction of currents in the basin are analyzed.     

海洋水文气象多时空尺度资料来源分析

目前,海洋数据获取量日益增多,根据时空分辨率、时空范围、垂向分层情况等的不同,可将海洋数据分为多种类型。了解和掌握现有的海洋数据资料,并加以利用,对国家经济发展、国防安全、军事活动等具有重要意义。经过长时间的研究和积累,本文总结了国内外海洋数据资料发布的几个主要数据源,同时归纳了几类常用的海洋数据资料,包括地形水深数据、卫星遥感数据、海洋调查观测数据、再分析产品数据,并对各类数据适用的时间尺度、空间尺度进行分析,旨在为海洋领域的科研工作者提供信息支持,为我国海洋大数据的建设提供参考。