星载GPS载波相位相对定轨方法研究

GPS被越来越多地装载在用于遥感、气象和海洋测高等应用的低轨卫星上进行精密定轨 ,低轨卫星星载GPS精密定轨的基本观测量为载波相位观测值 ,针对低轨卫星星载GPS的特点 ,给出了一种适合于星载GPS载波相位相对定轨的模糊度解算方法 ,及模糊度解算准确程度的检验方法。该方法应用于TOPEX/PO SEIDON卫星星载GPS实测数据 ,可得到分米级的定轨精度     

星间单差模糊度固定的低轨卫星精密定轨精度分析

高精度、高可靠性的卫星轨道是实现低轨卫星精密应用的重要前提,而模糊度固定技术是提高卫星定轨精度的关键途径。研究了基于整数钟的星间单差模糊度固定原理和方法,并利用2019年4月—5月的两颗GRACE-FO（gravity recovery and climate experiment follow on）卫星数据（GRACE-C/D）系统评估了固定解对低轨卫星简化动力学和运动学定轨的精度提升效果。结果表明,两颗卫星简化动力学和运动学定轨的宽巷模糊度固定率均达到99%,而窄巷模糊度固定率在95%左右。对于简化动力学定轨,GRACE-C/D固定解轨道的重叠轨道的3D均方根误差（root mean square error, RMSE）分别从7.1 mm和7.4 mm减小到了4.2 mm和3.6 mm;卫星激光测距（satellite laser ranging, SLR）残差标准差（standard deviation, STD）分别从15.9 mm和14.4 mm降低到了10.8 mm和11.0 mm,精度提升了32%和24%;K波段测距残差RMSE从8.0 mm减小到2.9 mm,进一步表明固定解还能有效提升低轨卫星间相对位置精度。对于运动学定轨,与精密科学轨道产品互差3D RMSE,浮点解分别为37.5 mm和36.4 mm,固定解分别为27.7 mm和25.5 mm,精度提升约28%,SLR残差STD也减小了约20%。     

固定模糊度的精密单点定位几何定轨方法及结果分析

传统的基于PPP(precise point positioning)模式的定轨方法采用浮点解,导致其定轨精度及可靠性较双差固定解稍差。为了进一步提高PPP模式事后定轨的精度和可靠性,利用2012年1月2～7日全球IGS跟踪站数据计算出当天所有卫星的宽巷和窄巷FCB产品,实现了GRACE卫星固定PPP整数模糊度的精密定轨。并将定轨结果分别与GFZ事后精密轨道、K波段测距结果进行比较,分析其内外符合精度。实验结果表明:与GFZ提供的事后精密轨道相比,GRACE-A卫星单天轨道固定解的精度为R方向2～3cm,T方向大部分优于2cm,N方向优于2cm,较之浮点解的定轨结果3个方向分别改善了约19%、30%、50%;GRACE-B卫星3个方向精度分别为2～3cm、2cm左右、1～2cm,较之浮点解各方向也有同等程度的改善。与K波段测距结果相比,浮点解的KBR残差STD均值为22.6mm,固定解为16.4mm,比浮点解提高了约28%。可见,PPP模糊度固定解明显改善了低轨卫星的定轨精度,能提供更可靠的轨道服务。     

星载GPS定轨方法的研究进展

重点论述了低轨卫星定轨的主要方法和特点,指出了3种方法的优点和不足,以及相应的数据处理策略,同时着重介绍了低轨卫星定轨的数据预处理方法、相关研究进展和解算精度。     

低轨卫星与星间链路增强的北斗卫星联合定轨精度分析

为提升区域地面监测站条件下北斗卫星定轨精度,面向日益丰富的北斗星载数据和即将实现的星间链路技术,提出了联合运用地面监测站数据、低轨卫星星载数据与星间链路数据的北斗卫星精密定轨方法。讨论了低轨卫星星载数据与星间链路数据增强对于导航卫星精密定轨的影响,重点从低轨卫星数量、轨位分布及星间链路等方面进行了仿真分析。结果表明:加入少量低轨卫星与区域监测站联合定轨即可显著提高导航卫星定轨精度约73%,钟差解算精度略有改进但不明显;同等数量且均匀分布的低轨星座,其轨位分布对联合定轨精度影响不大;加入星间链路数据可大幅提升导航卫星定轨精度,且改进效率高于低轨卫星。     

基于双频P码的星载GPS低轨卫星相对定轨研究

系统讨论基于双频伪距差分技术的星载GPS低轨卫星相对定轨理论、方法和其中的几个关键问题.重点分析相对定轨中函数模型及随机模型的选取及其对定轨结果的影响,并用CHAMP实测数据对以上问题加以分析.     

导航卫星的单星定轨

本文对导航卫星的单星定轨进行了初步探讨，针对单星定轨时卫星钟钟差和接收机钟钟差难以处理的特点，提出了定轨的同时解算测站距离偏差和采用平均距离变化率进行定轨两种方案，采用GPS的实测数据试验计算表明，两种计算方案均能初步完成单星定轨任务。     

模糊度固定的北斗卫星多系统融合精密轨道确定

利用全球分布的IGS和MGEX站多模观测数据,研究了北斗卫星多系统融合双差动力学精密定轨方法,提出了适应北斗系统的双差模糊度固定策略。结合实测数据,对比了单系统与多系统融合、模糊度固定解与浮点解的定轨效果。结果表明：相比单系统定轨,多系统融合定轨能有效改进IGSO和MEO卫星轨道精度,但对于GEO卫星,多系统融合定轨并无优势;利用改进的模糊度固定策略对IGSO和MEO卫星双差模糊度进行固定,有效提高了长基线模糊度固定率,整体固定成功率由40%提高到60%以上;模糊度固定对定轨精度改进作用明显,IGSO和MEO卫星三维定轨精度分别提高了48%和36%,达到0.048 m和0.066 m。     

基于星载GPS双频P码的低轨卫星综合定轨方法研究

由于重力场精化、大气探测、海洋测高等科学研究的需要,低轨卫星得到了迅速发展。精密轨道确定是低轨卫星科学任务顺利完成的前提。本文系统分析了基于星载GPS接收机双频P码非差观测值的低轨卫星定轨方法的原理及数学模型,并用CHAMP卫星的实测观测值对各种定轨方法进行了验算,以分析研究各种不同定轨方法的定轨精度。结果表明简化的动力学定轨精度较高,定轨精度在2dm左右;动力学定轨结果最差,在几m左右;而几何法及简化几何法定轨精度相当,约1m左右,定轨精度介于动力学及简化动力学定轨精度之间。     

GRACE星载GPS非差观测值简化动力学定轨

利用GRACE卫星的实测数据研究了重力卫星精密定轨问题;针对简化动力学精密定轨方法给出了一种有效的星载数据编辑、处理策略.编制了相应的软件,并利用该软件处理了GRACE-B卫星3 d的实测数据;通过与JPL公布的轨道导航解比较,以及激光观测值检验的方式分析了卫星轨道的精度.结果显示,利用简化动力学定轨方法解算的轨道精度在6 cm以内,能够满足重力场反演对轨道精度的要求.     

Quaternion-Based Transformation for Extraction of Image-Generating Doppler for ISAR

Inverse synthetic aperture radar (ISAR) is an imaging technique that is dependent on an object's rotational motion over a coherent processing interval. Maritime vessels and aircraft possess 3-D rotational motion, whereas it is only their ISAR contributing motion that is useful to the ISAR imaging process; the contributing motion consists of the Doppler generating axis and the effective angle of rotation. This letter presents a quaternion-based transformation that converts measured attitude and position data into an object's Doppler generating axis and effective angular rotation rate. This transformation is significant since it isolates the component of the motion that directly influences the ISAR image. It provides an alternative approach that can be used to understand the causes of blurring of most ISAR images of sea vessels as well to identify good imaging intervals for applications such as cooperative ISAR for radar cross section measurement purposes.      

忠武输气管道沿线滑坡预测方法

忠武管道呈狭长线条状分布,其穿过的滑坡工程地质条件各异,导致滑坡的空间分布具有很大的随机性;同时按照忠武管道滑坡灾害防治要求,主要采用GPS进行滑坡监测,监测内容为位移一时间变化量,周期一般设为2年,监测时间间隔平均为一个月,故描述滑坡运动规律的数据量较少且单一。针对忠武管道沿线滑坡这些特点,提出了一种改进的串联灰色神...     

多源地理空间数据差异的成因探讨

随着地理信息的应用不断深入,人们对地理信息的需求也在不断变化,不可避免产生不同来源、格式、比例尺、多投影方式或大地坐标系统的地理空间数据.从空间实体或现象本身不确定性、人类认知表达能力的局限性、空间实体或现象观测的误差、计算机表达地理对象的局限性和空间数据操作产生的误差等方面详细分析了多源地理空间数据产生的客观和主观原因,这对GIS部门之间的数据共享和数据集成来说,具有重要应用价值.     

Neugebauer方程组修正系数的确定方法

在原始的Ｎｅｕｇｅｂａｕｅｒ方程组基础上，引入修正系数ｎｘ、ｎｙ、ｎｚ，可很好地反映油墨层及纸张的光散射和吸收作用及工艺因素的影响，大大提高了Ｎｅｕｇｅｂａｕｅｒ方程组对实际印刷过程的描述精度。本文基于最小二乘原理，通过对一定数量目标色块三刺激值的匹配，精确确定了Ｎｅｕｇｅｂａｕｅｒ方程组修正系数ｎｘ、ｎｙ、ｎｚ。     

无砟轨道铺轨控制基桩的设置方法

在无砟轨道施工中,为了满足轨道的高直顺性要求,用来控制铺轨的任意三个控制基桩的角度中误差不能大于8″。由于控制基桩的设置方法将直接影响其定位精度,选用一个精度较高的控制基桩设置方法,在一定条件下,可以极大的降低控制网布设的成本,因此,对控制基桩的设置方法进行深入研究是十分必要的。本文在给出完整的精度计算模型基础上,以任意三个控制基桩的角度中误差为设计的精度标准,采用仿真实验的方法,对施工常用的极坐标法和导线法进行比对。实验结果表明,在考虑原始数据误差的情况下,极坐标法难以满足无砟轨道控制基桩的测量精度要求,而采用附合导线法则可以满足控制基桩的测量精度要求。     

位置服务上下文计算本体形式化实现方法

本文采用Protégé本体开发平台将五元组模型的位置服务上下文计算本体形式化,使其在JADE环境下应用成为可能。首先通过介绍位置服务上下文计算应用的国内外发展现状,引出本体形式化问题。然后应用五元组模型进行位置服务上下文信息建模。建模后抽象出的位置服务上下文计算本体符合FIPA-ACL规范,使不同的信息在Agent之间进行交换,从而实现形式化本体在计算机系统之间的交流。最后,我们将采用Protégé平台定义的ContextOntology形式化本体通过Ontology Bean Generator插件将其导出为Java类,使其在JADE平台下得以应用。     

GIS支持下的城市小区的居住适宜性分析研究

针对当前城市小区宜居性评价体系存在的问题,以城市居民小区作为研究对象,根据科学性、数据可获取性、简洁性、实操性等原则,选取多层评价指标,构建了一个城市小区宜居性简易评价体系,运用层次分析法和1—9标度法得出小区评价指标的权重,并将RS和GIS作为数据获取、处理分析手段,在模糊数学方法的基础上,建立小区适宜性综合评判模型,利用调整梯形分布函数指数的方法调整单指标评价结果,对小区进行模糊评价方法进行了探讨。最后,使用实例对上述体系及模型进行检验,结果证明了该方法的可行性。     

Interface Design for Geographic Visualization: Tools for Representing Reliability

Digital "softcopy" maps are becoming the norm—replacing static paper maps in applications from wayfinding to scientific research. As a result, the design of interface tools that allow users to manipulate map parameters effectively and efficiently is likely to become as fundamental to cartography as the design of maps themselves. This article presents some principles for the design of interfaces to geo-referenced data. These principles are summarized in a hierarchical approach to interface design with conceptual, operational, and implementational levels. This hierarchical approach leads designers from questions about the goals of the system and the users of that system to the creation of tools to accomplish those goals and interface controls that allow effective interaction with the tools. The article goes on to describe the application of these principles to a prototype geographic visualization system designed for exploration of spatial data sets and visualization of reliability of both data and data abstractions associated with environmental change. The prototype involves a synthesis of concepts and methods derived from cartography, scientific visualization, and exploratory data analysis into a system for exploratory spatial data analysis and spatial decision support.