基于VLBI观测的基线改正方法

针对甚长基线干涉测量(VLBI)技术中,测站坐标精度与高精度的VLBI宽带观测不相匹配的问题,该文提出一种利用VLBI本身观测结果分析测站坐标改正量的方法。利用观测得到的时延值扣除几何时延及各种已知误差项后,残余部分还存在由基线矢量误差引起的时延、两地原子钟同步误差和系统误差引起的时延,给出残余时延与基线矢量误差等的计算模型。采用国家授时中心VLBI2010系统观测数据,计算结果表明,吉林-喀什基线的基线长度改正量约为11.467 7cm,观测值与拟合值的对比表明这种方法的可行性。     

我国首次流动VLBI实验数据处理

用 OCCAM V3 .3软件包对我国首次流动 VLBI实验数据进行了处理 ,所采用的海潮模型考虑到我国近海潮资料 [1 ] ,计算结果显示 ,与作并置观测的 GPS结果相比符合得较好 ,最大坐标差不超过± 3 cm,基线长度差不超过± 1cm。     

昆明站流动ⅥBI站坐标的首次确定

我国第一台流动甚长基线干涉测量（VLBI）设备经近十年的研制目前在昆明进行了试观测，本文介绍了实验观测及数据的获取情况。并对数据文件进行了处理。结果显示，在上海佘山25米天线至昆明流动站近2千公里的基线上，昆明流动站坐标精度优于5cm。基线相对精度优于10^-8。     

研究波罗的海海平面的GPS项目

为了研究波罗的海海平面的变化以及统一波岁的海沿岸各国的高程系统，于1990年秋天，在波罗的海地区进行了为时两周的GPS会战。来自丹麦、芬兰、德国、波兰和瑞典各方在沿着波罗的海的26个验潮器以及8个VLBI和SLR基准站上进行了GPS观测，其基线长度范围从230Km到1600Km。观测值使用伯尔尼3．3版本软件，应用了轨道改进技术，以同的模式进行处理。为了摆脱来自单频数据电离层折射所引入的比例误差的影响，使用L4观测值来估计电离层的当地模型。考虑了对流层天顶改正数。初步结果表明，在ITRF89系统上，相对于波茨坦SLR站，其水平位置中误差（RMS）的平均值约为±3cm，坚向位置的为±7cm。使用水准测量高程将GPS结果变换为大地水准面高度以后，和使用最小二乘改进的司托克斯公式（LSMS）、改良的莫洛金斯基及NKG斯堪的纳维亚大地水准面1989（NKG－89）模型计算得的重力测量大地水准面高度进行绝对比较，给出差数的标准偏差值为：对于NKG－89模型为±7cm到±9cm，对于LSMS模型和改良的莫洛金斯基模型为±9cm到±30cm。发现瑞典高程系比波罗的海其他国家的高程系，对于NKG－89模型来说，约高出8～37cm。     

VGOS超宽带观测的首次UT1测量数据处理及分析

在国际甚长基线干涉测量（very long baseline interferometry, VLBI）大地测量与天体测量服务组织协调下,首次利用隶属于VLBI全球观测系统（VLBI global observing system, VGOS）的美国Kokee和德国Wettzell观测站及并置的传统VLBI观测站开展了世界时（universal time, UT1）联合测量试验,观测数据在上海VLBI中心进行了干涉处理。结果表明,VGOS超宽带观测系统的UT1测量精度约为7 μs,并置基线的传统S/X双频系统测量精度约为14 μs,VGOS系统的UT1解算结果优于S/X系统。通过试验建立了从相关处理、相关后处理到UT1参数解算的完整数据处理流程,验证了上海VLBI相关处理机的VGOS数据处理能力,为承担国内和国际VGOS观测数据的相关处理任务奠定了基础。     

协议地面参照系和国际地球旋转服务局

在MERIT（地球旋转监测方法和分析研究比较国际计划）工作结束时，人们已经可以清楚的看出，激光测卫（SLR）和甚长基线干涉（VLBI）可以提供精确的极移（PM）、世界时（UT）和周日长（LOP）的数据，其精度比光学天文方法和卫星多普勒追踪方法所提供的要高。其后对各种方法所得的数据作了更为详尽的研究后，这一看法就成为一个肯定的结论。用激光测卫和甚长基线干涉所测定的极的坐标，其精度通常已达±5厘米左右，测定世界时和周日长的精度则可分     

甚长基线干涉测量天线参考点和轴线偏差监测方法探讨

高精度监测VLBI天线参考点和轴线偏差等参数,对提高VLBI台站坐标测定精度及天测、测地VLBI资料解析精度等具有重要意义.常规监测方式占用望远镜工作时间,监测效率低,所得参数精度较差.文章提出通过参数化VLBI天线的旋转运动建立天线固连合作目标在局域网中坐标数学模型的方法,有望实现全天候、全自动监测;考察了代表性数学模型,在观测方程构建、解算参数设置和约束条件选取等方面提出了新的见解.最后通过仿真分析,验证了对方程与参数所做调整的有效性,初步结论可供参考.     

GPS、VLBI和SLR确定地心坐标的精度分析

为评价GPS、VLBI和SLR这3种空间技术确定地心坐标的真正实现精度,我们把3种技术在并置站上的地心坐标进行了相互比较。经过偏心改正和7个参数的转换后,可获得任意2种技术地心坐标不符值的加权中误差,以此作为外符精度。可以看出,VLBI与GPS地心坐标三分量的外符精度在1cm之内,SLR与VLBI和GPS地心坐标三分量的外符精度在1～3cm之间。表明VLBI和CPS实现的地心坐标精度比SLR高一些,已达毫米级。     

大气负荷引起的重力与位移变化理论计算的精度估计

讨论了实测大气观测资料计算气压变化引起的重力和位移效应的精度问题。基于区域分布的实测资料和格林函数褶积计算方法 ,讨论了数据网格划分、气压平均估值、空缺数据插值和不同地球模型对重力和位移负荷效应理论计算精度的影响。结果说明 ,在气压采样时刻 ,大气变化对重力、垂直和水平位移的计算精度分别为± 0 .1 95μGal( 1 Gal=1 cm/ s2 )、± 0 .0 43 cm和± 0 .0 1 2 cm,对提高重力、GPS、SL R和 VLBI观测结果精度大有裨益。但在非大气观测采样时刻 ,特别是寒潮和气压旋变化激烈时刻 ,内插数据精度没有保证 ,上述各分量的误差较大     

空间技术测定地壳运动的相互比较

基线长度变化率反映了测站间的地壳运动情况.采用国际空间数据分析中心提供的GPS和VLBI实测站速度数据,解算了并置站间的基线长度变化率.并置站间不同技术测定的地壳运动的相互比较,可以发现不同技术测定地壳运动的系统差.研究结果表明,VLBI基线长度变化率比GPS的相应值系统性地偏大约2%,GPS基线长度变化率比VLBI的相应值快一个常值(约0.6 mm/a).     

空间技术测定地壳运动的相互比较

基线长度变化率反映了测站间的地壳运动情况。采用国际空间数据分析中心提供的GPS和VLBI实测站速度数据，解算了并置站间的基线长度变化率。并置站间不同技术测定的地壳运动的相互比较．可以发现不同技术测定地壳运动的系统差。研究结果表明，VLBI基线长度变化率比GPS的相应值系统性地偏大约2％，GPS基线长度变化率比VLBI的相应值快一个常值(约0．6mm／a)。     

世界大地坐标系统1984的最新精化

美国于 2 0 0 1年改进了世界大地坐标系统 1984(WGS84)的坐标框架 ,标记为WGS84(G115 0 ) ,它与ITRF2 0 0 0的符合程度在± 1cm ,比 1996年的WGS84(G873 )的± 5cm精度有了很大提高。在这次改进WGS84的工作中 ,共使用了 2 6个GPS永久性追踪站 ,其中有 2个IGS站 ,一个就是北京房山站 ,根据检测 ,房山站的ITRF2 0 0 0坐标和WGS84(G115 0 )的符合程度在± 1cm ,IGS公布的北京房山站坐标移动速率的精度在± 0 .3cm/a。     

线状工程测量控制网起算点精度对基线解算的影响研究

针对长距离大型线状工程控制网使用的起算点坐标精度对基线解算结果的影响问题,本文以康定至泸定境内500 KV输变电工程测量控制网作为研究对象,用试验的方法讨论了起算点坐标含有2 cm、10 cm、20 cm、2 m误差时对控制网基线解算的影响。结果表明:当起算点坐标误差控制在10 cm范围内时,线状控制网GAMIT基线解算结果精度较高、结果较为可靠;当起算点初始坐标精度低至20 cm时,GAMIT软件解算的线状控制网基线在X、Y、Z 3个方向的分量可仍保持在mm级;但当起算点坐标误差达到2 m时,线状控制网GAMIT基线解算结果不再可靠,无法满足线状控制网高精度基线解算的要求。     

云南及周边地区GNSS数据处理方法优化

采用麻省理工学院开发的GAMIT／GLOBK软件,将2015年-2016年全球347个IGS站观测数据分七个子网解算,得到一个固定的参考框架来解算云南及周边地区的35个全球卫星导航系统（GNSS）基准站的坐标,测站坐标均方根误差水平方向在0.7 mm以内,垂直方向在0.3 mm以内,水平方向的坐标重复性精度在5 mm以内,垂向坐标的重复性精度大多数在2.5 cm以内;与在ITRF2014下解算的测站坐标、基线长度、水平速度场结果对比表明:测站坐标存在系统误差,水平方向上的差异在8.5 mm以内,垂直方向上在3 cm以内;基线长度差异在2 mm以内,水平速度场在数值上存在毫米级的差异,方向上基本一致．      

上海天文台的VLBI、SLR、GPS站的空间归心测量

上海天文台的余山VLBI、SLR和GPS站是国际上用以建立和维持地球参考系进行全球动力学研究的基准台站之一。联合应用这些空间测量,需要知道这三个站心间的三维相对位置。本文采用GPS技术及常规的方向、距离和精密水准测量对三个站进行了空间归心测量。介绍了布网、观测和计算方法,得到的归心结果在坐标分量上能达到2cm的外附精度。     

上海佘山VLBI站的钟差补偿精度分析

甚长基线干涉测量(very long baseline interferometry, VLBI)台站钟差的补偿误差将导致VLBI时延观测量参考历元的偏离,进而对世界时(universal time,UT1)的准确估计产生影响。台站钟差包含格式器钟差和设备时延,设备时延是影响钟差补偿精准度的关键因素。上海佘山VLBI站是全球测地参考框架的基准站,有必要评估该站的钟差补偿精准度。利用该站2002—2017年国际测地观测数据的相关处理结果,分析了相关处理机对佘山站钟差的补偿精度。结果表明,不同VLBI相关处理机对佘山站模拟终端的设备时延补偿具有较好的一致性和长期稳定性,满足UT1测量精度需求,但是上海相关处理机对佘山站数字化终端的设备时延补偿存在大于1μs的系统差,有必要进一步改进钟差搜索方法和提高钟差补偿精度。     

利用长期观测资料评价GPS短基线的定位精度

根据隔河岩大坝外观变形ＧＰＳ自动化监测系统的大量观测资料（１９９８年６月－１９９９年１２月），全面分析并评价了间距为１ｋｍ的两个工作基点相对定位的三维精度。结果表明，２小时解的精度为∧±２．８６ｍｍ（ｎ）、±２．５０ｍｍ（Ｅ）和±６．５２ｍｍ（Ｕ）；６小时解的精度为±２．０６ｍｍ（Ｎ）、±１．７７ｍｍ（Ｅ）和±４．４９ｍｍ（Ｕ）；垂直方向的精度约水平方向的２．５倍。这一精度分析结果具有大子样容量的特性．客观反映了ＧＰＳ在单一短基线进行相对定位的三维精度情况，可为ＧＰＳ用于精密工程测量和变形监测的方案设计提供参考。     

用间隔三差相位模型整体平差GPS网

本文提出用间隔三差相位模型处理ＧＰＳ观测数据，整体平差ＧＰＳ网。阐述了基本模型和数据处理方法。用以此模型和方法为基础编写的软件ＳＯＳＤＳ处理了１９９１年５月至１９９２年４月观测的分布在全国范围的５３个点的ＧＰＳ网数据。结果显示出，基线精度为２×１０－８；基线向量的单弧解算精度为４０ｃｍ（Ｎ）、９３ｃｍ（Ｅ）和１０６ｃｍ（Ｕ）；点位坐标的相对精度为３×１０〔－８〕。     

南山并置站本地连接测量GPS控制网数据精度分析

2011年8月在新疆天文台南山观测站首次进行了GPS与VLBI空间大地测量技术并置站的本地连接测量。针对南山并置站,本文在建立、优化南山GPS控制网的基础上,探讨本地连接测量中GPS数据处理的方法、精度。通过对GPS控制网7 d连续观测和基于IGS精密星历的GAMIT基线处理、三维空间平差,结果表明:基线在N、E和长度方向的重复性在0.3~0.4 mm,U方向分量重复性为1.4 mm,基线相对精度为0.8×10-8,达到《全球定位系统(GPS)测量规范》(GB/T 18314—2009)中A级网的精度要求,GPS控制点在ITRF2008系统下的坐标精度均优于0.5 mm。     

中国VLBI网测站参数解析

介绍了利用OCCAM软件处理中国VLBI网(CVN)4台站常规天体测量与大地测量观测资料的解算方案,包括参数设置、模型选取和数据编辑等。通过单次实验解算和联合平差,获得了ITRF2000下参考历元J2010.0时昆明和北京站cm级的站坐标及mm级每年的站速度。解算值相对于嫦娥一号工程期间采用值的推算值,坐标改正最大至51.9cm,速度改正最大至11.5mm·a-1。