GPS卫星星历计算的研究

针对目前存在的两种GPS卫星星历，分别给出了计算卫星星历的方法，并结合实际观测数据进行了比较，给出了比较结果，得出了星历精度的有益结论。     

GPS监测站伪距观测量评定广播星历精度的研究

论述了GPS监测站伪距观测量评定广播星历精度的基本方法。同时,分析并计算得出:利用GPS监测站载波相位观测量平滑伪距能明显提高伪距观测量评定广播星历的精度。采用2004年7月19日拉萨站伪距观测量对IGS提供的广播星历的精度进行了评定,实验结果表明,广播星历提供的卫星轨道精度从总体上达到3m左右。     

差分GPS和广域差分GPS

使用GPS进行测量,可达到很高的精度,其主要原因是消除了同步观测站的空间相关误差。最主要的误差是对流层、电离层延迟误差、卫星星历误差以及选择可用性引起的误差。对于同步观测的接收机来说,误差的高相关性简单地表明,信号穿过的大气层基本相同,星历误差投影基本相同,等等。双差分消除了这些相关误差。对于伪距观测、载波相位及后处理或实时定位,的确如此。可以认为,反映在基准站和运动站的误差相同。     

GPS/BDS空间可见性与GDOP分析

先给出了卫星可见性模型,然后给出了GPS/BDS组合几何精度因子(GDOP)计算公式,通过近期一组实测的GPS与BDS星历计算了全球范围内不同观测高度处的组合星座卫星可见性与GDOP值,揭示了卫星可见性与GDOP值随空间观测高度变化的规律。     

海岛礁测量中精密单点定位优化解算方案研究

针对海岛礁测量实际作业中存在的问题,在精密单点定位的解算与分析基础上,研究了删除观测条件较差时段、缩短观测时间、快速星历替代事后精密星历、快速星历解算并缩短观测时间等几种精密单点定位解算的优化方法,并综合上述优化解算方法的优缺点,提出了两种具体的优化解算方案,实验表明所提方案能够进一步减轻作业人员的工作量,一定程度上满足海岛礁测量实际作业需要。     

GPS卫星伪广播星历技术研究

通过GPS广播星历求出一个时间段内间隔一定时间的离散卫星三维坐标，以这些卫星坐标序列为已知数据反求星历参数的方法，论述和验证了当卫星坐标发生旋转变化时，解算得到的相应地面点坐标的旋转矩阵与卫星坐标发生旋转变化的矩阵具有相同的值。这对于实现GPS加密具有很大的意义。     

单站GPS接收机硬件延迟估计新算法

硬件延迟的确定与所采用的电离层误差修正方法密切相关,其方法的准确度直接影响到硬件延迟的估算精度。本文综合利用广播星历所提供的Klobuchar模型系数以及双频载波与码观测量修正电离层误差,修正过程中绕开了整周模糊度的计算,给出了一种实时计算GPS接收机硬件延迟的算法,提高了实时电离层修正的精度,通过实例反算卫星硬件的延迟与广播星历中的TGD一致,验证了算法的有效性。     

基于单组广播星历的GPS卫星在轨位置的拟合计算

对只接收到一组GPS卫星广播星历的情况下应用广播星历拟合计算卫星在轨位置的方法进行了研究，通过与精密星历进行比较，对拟合计算的精度进行了说明。     

测绘学名词(第三版)大地测量学名词选登(5)

<正>频偏frequency offset实际频率相对于标准频率的偏差。频漂frequency drift相对于起始频偏的变化。多普勒计数Doppler count本振频率与接收到的频率之差在一定时间间隔内对时间的积分。广播星历broadcast ephemeris卫星发播的预报一定时间内卫星轨道信息的电文信息。     

TEQC软件求解GPS卫星高度角的应用与分析

卫星高度角的大小是用户为获得GPS定位高精度结果需考虑的主要因素之一，介绍了TEQC软件的功能以及辅助软件QCVIEW32和TEQCPLOT的绘图功能，提出了分别利用广播星历和精密星历计算卫星高度角的方法，给出了应用实例，讨论了利用TEQC计算卫星高度角的误差特点，结果表明：利用TEQC求得卫星高度角可以满足普通用户的精度要求。     

GPS技术在杭州湾跨海大桥首级控制网测量中的应用

应用GPS技术对杭州湾跨海大桥进行首级控制网测量,结果表明:(1)合理布设GPS控制网,并采用设置深桩固埋测量标志、增加有效观测时间、加强数据可靠性与精确性的检验、选择科学及合理的坐标系统等方法,可提高观测数据的质量和精度。同时,对观测数据采用Bernese高精度基线处理软件和精密星历进行基线解算、网平差和坐标转换,保证了杭州湾跨海大桥首级控制网的精度在厘米级之内,使成果的质量达到优良。(2)Bernese基线数据的闭合环及复测基线的检核表明:同步环、异步环闭合差量值及复测基线互差量值全部符合限差要求,且在允许值的1/3以内的基线环数分别占93.3%、77.7%和100%,其成果精度达到优良。(3)GPS控制网的控制点点位的中误差全部满足±20mm的技术设计要求,并且有96.6%的控制点点位中误差在限差的1/3范围以内,精度较高。使用精密星历和广播星历两种不同的数据处理方法进行数据处理,其坐标互差吻合得较好,全部互差值均在限差允许值的1/2范围以内,且使用精密星历计算的成果精度明显高于使用广播星历计算的成果精度。     

基于参考站改正信息的PPP实时水汽反演方法

常规精密单点定位实时反演水汽,存在精度低或稳定性差等问题,因此提出了一种基于参考站改正信息的PPP实时水汽反演方法。首先利用参考站的天顶对流层延迟解算观测值改正信息,然后对流动站共视卫星的观测值进行误差改正,利用IGU预报星历和钟差产品,采用PPP算法进行实时水汽反演。以中国香港HKSC为流动站,分别选取中国台湾TWTF和中国香港HKWS作为参考站,开展参考站辅助的PPP实时水汽反演试验。结果表明,分别以无线电探空数据和ECMWF数据为参考,本方法4个时段的平均标准差分别为1.9 mm和2.9 mm;相比基于IGU的常规PPP实时水汽反演方法,精度分别提升60%和51%。本方法参考站的选择不受距离限制,精度与使用IGS事后精密星历的PPP水汽反演基本一致,相比常规PPP和相对定位方式的实时水汽反演具有明显优势。     

基于混合编程的实时精密单点定位方法

在已有后处理精密单点定位Fortran程序的基础上,基于C/C++和Fortran的混合编程技术,实现了实时静态精密单点定位,其中高精度卫星轨道及钟差参数由卫星广播星历和SSR改正信息数据流实时估算,卫星观测数据流由GNSS接收机实时提供。通过实时精密单点定位程序验证了混合编程技术的可行性,对于相关的研究工作和精密单点定位的实时性应用具有参考价值。GPS单系统实时静态精密单点定位试验结果表明:在6 h观测时段,1 s采样间隔的情况下,实时静态精密单点定位的收敛时间约为30~100 min;利用实时定位解算结果与测站精确坐标求差计算的RMS,收敛后可实现水平方向优于5 cm,垂直方向优于10 cm。     

长期GPS精密星历分析与轨道参数的函数逼近

以力学模型为基础,只能分析GPS卫星在短时间内的变化规律,而利用IGS提供的精密星历可以分析卫星在长时间段内的变化规律。基于精密星历研究了计算GPS卫星轨道参数的方法,然后对轨道参数在长时间段内的变化情况进行了分析,给出了分析的主要结果,并提出用正弦函数对轨道参数进行逼近,以得到GPS轨道的解析模型。     

长期GPS精密星历分析与轨道参数的函数逼近

以力学模型为基础,只能分析GPS卫星在短时间内的变化规律,而利用IGS提供的精密星历可以分析卫星在长时间段内的变化规律。基于精密星历研究了计算GPS卫星轨道参数的方法,然后对轨道参数在长时间段内的变化情况进行了分析,给出了分析的主要结果,并提出用正弦函数对轨道参数进行逼近,以得到GPS轨道的解析模型。     

海洋测绘中精密单点定位精度适用性分析

目前IGS共提供6类精度和时效性不同的精密星历产品,为了验证不同精度和时效性的IGS精密星历产品在海洋测绘中的适用情况,使用6类不同的IGS精密星历产品,分别对固定点观测数据和海上浮动点观测数据进行精密单点定位解算,并对解算结果分别进行比对分析和统计。固定点比对结果表明,IGS和IGR精密星历精密单点定位解算在平面位置方向均能达到平均8厘米的外符合精度,IGU00至IGU18精密单点定位解算精度稍差,平面外符合精度在10～13cm,且精度随着发布时间的推迟而提高;PPP潮位的解算结果表明,从IGS至IGU18,高程方向的解算精度相当,和固定潮位站的数据相比,均方根差在16～18cm。     

GPS观测数据的建模与仿真

在研究GPS系统的基础上建立了GPS观测数据的仿真模型,编制了相应的计算机程序。仿真模型包括卫星参数模型、动力学模型和观测误差模型。仿真计算表明,卫星参数模型和动力学模型真实地反映了卫星的运动规律;误差模型反映了观测环境对信号传播的影响。同时可以调节和选择仿真模型的参数,仿真选择了地面静态和地面低动态的观测数据,这对于论证GPS定轨、导航算法、设计GPS接收机等有一定的实用价值。     

GPS广播星历的时间序列分析

选取6颗GPS卫星近15年的广播星历进行研究,分析每颗卫星的轨道长半轴、扁率、参考时刻的轨道倾角、升交点赤经、近地点角距和真近点角距等开普勒六参数的时间序列,统计其最值及趋势项,通过功率谱分析,计算每个序列的主要周期项。结果表明:卫星轨道长半轴、扁率、轨道倾角、近地点角距有明显的趋势项,升交点赤经每周会产生一次7°左右的跳变,真近点角没有明显的趋势项。功率谱分析表明开普勒六参数均具有明显的周期项。     

海洋遥感卫星发展历程与趋势展望

海洋是对地观测卫星的重要领域,在对地观测卫星中就具有专门用于海洋观测的海洋遥感卫星。海洋遥感卫星是一种利用所搭载的遥感器对海面进行光学或微波探测来获取有关海洋水色和海洋动力环境信息的卫星。海洋卫星有效弥补了传统海洋观测手段的不足,基于多种遥感器连续对海洋的观测,使人类极大的加深了对海洋的认识,在海洋灾害的防灾减灾、资源开发、海洋维权、海洋生态和环境保护等诸多领域发挥着重要作用。本文在详细梳理西方主要航天大国海洋遥感卫星(包括了对地观测卫星中具有海洋观测功能的卫星)的发展历程,在此基础上对未来海洋遥感卫星的发展趋势进行了论述,可为我国海洋遥感卫星的发展提供技术发展参考。     

广义延拓插值在卫星精密星历插值中的应用

在GPS单点定位和相对定位中都需要不断计算卫星的坐标。IGS提供的精密星历为15min间隔，要得到更小间隔的数据，就要进行插值。利用广义延拓插值进行GPS精密星历插值，探讨插值精度与三个参数的关系，并与Lagrange多项式插值和三角插值结果进行比较。结果表明，广义延拓插值法具有较高的精度，完全适用于精密星历的插值。