IVS分析中心EOP产品及精度评估

介绍了国际测地/天体测量学甚长基线干涉测量服务(International Very Long Baseline Interferometry (VLBI) Service for Geodesy and Astrometry, IVS)组织机构及下属分析中心概况.系统归纳了目前IVS发布的地球定向参数(Earth Orientation Parameters, EOP)产品类型及不同观测类型的用途.利用2010—2019年公开发布的观测资料,对IVS不同分析中心的EOP日常监测和服务能力进行了评估.通过构造观测台站所构成的几何体积,分析了EOP精度与测站数量、测站网分布的关系,统计了IVS不同观测类型的EOP解算精度.此外,综合公开发布的美国、欧洲等区域网观测数据,分析了不同地区区域网的常规及加强观测结果与IVS结果的差异.结果表明:EOP的解算精度与观测台站的分布密切相关, IVS常规观测确定的极移分量的外符合精度优于0.2 mas,世界时(Universal Time, UT1)与协调世界时(Coordinated Universal Time,UTC)之差(UT1-UTC)的精度在0.015 ms左右,加强观测的UT1-UTC值与国际自转服务组织(International Earth Rotation Service, IERS)的C04之间存在0.02–0.03 ms的差异.区域观测网的精度受观测网形和基线长度制约,总体劣于IVS观测精度,其中,美国甚长基线干涉阵列(Very Long Baseline Array, VLBA)的常规及加强观测结果与IVS全球观测结果最接近.     

用lageos1和lageos2激光测距资料联合解地球定向参数

为了响应国际地球自转服务中心(IERS)和国际激光测距服务中心(ILRS)的呼吁，上海天文台天文地球动力学研究中心参加了对激光测距卫星lageos1、lageos2的资料的分析、计算，提交了关于地球定向参数(EOP)(1998—2001)的联合(1ageos1、lageos2)解算结果报告：(SHAO)2002L01，利用更精细化的和改正了的计算EOP的模型，获得了EOP(SHAO)2002L01系列，该系列与同时期的IERS的EOP(IERS)C04相比，符合程度：极移Xp、Yp好于0．35mas，日长变化Du好于0．030ms。     

用1998—2001年Lageos-1、Lageos-2卫星激光测距资料估算地球定向参数

利用上海天文台多星定轨的软件（COMPASS），对1998年1月-2001年12月期间的Lageos-1、Lageos-2卫星的激光测距资料重新归算了地球定向参数EOP（COMPASS），并将结果与同期的EOP（IERS）C04进行了比较，得到其外符精度为：极移Xp-O．32mas，Yp-0．34mas，日长变化Dr-0．025ms。     

基于有效角动量函数的多参数极移预报

极移的变化与多种激发息息相关,这些激发包括大气表面压力和大气风、海底压力和洋流、陆地水分布以及气候变暖导致的海平面变化,并且可以通过有效角动量函数来估计.在极移预报中,通过刘维尔方程融合有效角动量函数,并利用最小二乘与自回归组合的方法进行拟合及外推,同时,对自回归模型的可调节参数设置更多的选择,在不同的极移预报阶段,对于不同分量的预报匹配更优的参数,有效地提高了极移的预报精度.在441次1–90 d的极移预报实验中,短中期的预报改善更为明显,在1–6 d和7–30 d的极移X预报结果中,分别有56.9%和53.5%优于国际地球自转服务(International Earth Rotation Service, IERS)的预报;在1–6 d和7–30 d的极移Y预报结果中,分别有66.5%和59.7%优于IERS的预报.整体上,极移Y的预报精度比极移X的预报精度有更多的提升,以IERS的地球定向参数(Earth Orientation Parameters, EOP)产品EOP 14C04 (IAU2000A)为参考,极移X预报在第1 d、第5 d的MAE (Mean Absolute...     

1988—1992年国际地球自转服务（IERS）的快速服务与预报结果的精度估计

本将1988－1992年期间国际地球自转服务（IERS）的地球定向参数快速服务和预报值与IERS终值作了比较，得到快速值与终值偏离的平均值分别为－0.8mas(X)、-0.9mas(Y)和 0.11ms(UT)，均方差分别为±1.4mas(X、Y)和±0.32ma(UT)。分别按5、10、…、90天的预报长度得到预报值与终值偏离的均值和均方差。在各种预报长度下均值的变化范围不大，只有约1mas(X)、3mas(Y)和3ms(UT)量级，而当预报为30天时均方差分别为±11.2mas(X)、±8.6mas(Y)和±6.0ms(UT)，当预报长度为90天时均方差达到±20.8mas(X)、±19.2mas(Y)和±14.7ms(UT)。     

基于混沌时间序列的Volterra自适应滤波极移预报方法

针对极移复杂的时变特性, 根据混沌相空间坐标延迟重构理论, 提出一种基于Volterra自适应滤波的极移预报方法. 首先, 利用最小二乘拟合算法分离极移序列中的线性趋势项、钱德勒项和周年项, 获得线性极移、钱德勒极移和周年极移的外推值; 其次, 通过C-C关联积分法对最小二乘拟合残差序列进行相空间重构, 并利用小数据量法计算残差序列的最大Lyapunov指数验证其混沌特性, 在此基础上, 构建Volterra自适应滤波器对残差序列进行预测; 最后, 将线性极移、钱德勒极移和周年极移的外推值以及最小二乘拟合残差的预测值相加获得极移最终预报值. 利用国际地球自转服务局(International Earth Rotation and Reference Systems Service, IERS)提供的极移数据进行1--60d跨度预报, 并将预报结果分别与国际地球定向参数预报比较竞赛(Earth Orientation Parameters Prediction Comparison Campaign, EOP PCC)结果和IERS A公报发布的极移预报产品进行对比, 结果表明: 对于1--30d的短期预报, 该方法的预报精度与EOP PCC最优预报方法相当, 当预报跨度超过30d时, 该方法的预报精度低于EOP PCC最优预报方法, 优于参与EOP PCC的其他方法; 与IERS A公报相比, 该方法的短期预报效果较好, 当预报跨度增加时预报精度低于IERS A公报. 预报结果表明该方法更适合于极移短期预报.     

极移序列系统差的探讨

利用上海天的SHORDE1软件对约3年左右9MJD49001.1-MJD50109.6)的全球SLR资料进行了归算,并将所得的极移序列和相应历元的国际地球自转服务中心（IERS）给出的极移序列作了比较,分析结果表明,上海天台基于SLR资料的极移序列与IERS极移序列之间存在一定程度的系统偏差,该系统差具有明显的周期性,周期约为427天,振幅为1mas左右。     

利用Lageos1SLR资料解算1990—2001年的地球定向参数

利用12年的Lageos1卫星激光测距资料(1990—2001)解算得到了地球定向参数(EOP)，将该序列的结果与同期的EOP(IERS)CO4进行比较，其外符精度为：极移Xp—0．40mas，Yp—0．42mas，日长变化Dr—0．035ms。     

利用Lageos 1 SLR资料解算1990-2001年的地球定向参数

利用 12年的Lageos 1卫星激光测距资料 (1990 - 2 0 0 1)解算得到了地球定向参数 (EOP) ,将该序列的结果与同期的EOP(IERS)C0 4进行比较 ,其外符精度为 :极移XP— 0 .4 0mas,YP— 0 .4 2mas ,日长变化Dr— 0 .0 35ms。     

地球定向参数预报误差及其对北斗三号卫星定轨精度的影响

地球定向参数(Earth orientation parameters, EOP)是地球参考系到地心天球参考系之间转换的桥梁,是卫星精密定轨过程中不可缺少的重要参数。以国际地球自转服务(International Earth Rotation Service, IERS)和中国科学院上海天文台(Shanghai Astronomical Observatory,SHAO)提供的EOP参数为例,分析了北斗三号仅区域网观测模式和星地星间联合观测模式下的定轨精度与EOP预报误差间的关系。研究表明,对于IERS提供的产品,其预报误差对仅区域站定轨模式的定轨精度影响较小,但是其10 d内的预报误差对星地星间联合定轨模式定轨精度的影响可达到分米级。对于SHAO提供的产品,两种定轨模式的定轨精度均随着EOP预报天数的增大而逐渐衰减。除此之外,不同产品的星地星间联合定轨模式下定轨精度均小于仅区域网监测下的定轨模式下的定轨精度,表明星间链路的加入可以降低卫星定轨对EOP预报误差的依赖。该研究对区域观测条件下的卫星精密定轨工程实现具有重要意义。