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。     

地面激光扫描多站点云整体定向平差模型

为了一次性解算多站地面扫描点云坐标转换参数,将各站点云坐标转换成工程测量指定坐标,提出基于光束法区域网平差的数学模型。以扫描站射向标靶中心的光束为单元建立平差方程,并将基于罗德里格矩阵的坐标转换方程作为平差的基础方程;单光束列立附有未知数的条件方程,公共标靶上相交的光束列立附有限制条件的方程。根据观测值选择的不同,可将数学模型分为六种。以“假设指定坐标无误差,扫描坐标为有误差的观测值”的数学模型进行多站点云定向实验,结果表明其外部符合精度达到厘米级,精度明显高于独立模型法;扫描坐标经转换后,能满足1:500地形图测量精度。     

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重力场恢复中的基于星载GPS的低轨卫星简化动力学定轨方法研究

低轨重力卫星轨道的精确确定是获得精密地球重力场模型的前提, 而精密重力场模型又是获得高精度定轨结果的保证.本文简述了利用卫星重力方法恢复地球重力场及简化动力学方法确定低轨卫星轨道的数学模型，并简单分析和比较现有的几种重力场模型.用CHAMP实测数据，结合现有的重力场模型，系统分析、研究了不同阶次、不同重力场模型对低轨卫星定轨精度的影响；研究了不同间隔的随机速度脉冲在简化动力学方法中对模型误差的吸收、调节作用.计算结果表明，在定轨中，选择合理阶数的、较精确的重力场模型及合理间隔的随机脉冲参数，不但可以提高计算效率，更能提高定轨精度.     

用拟准检定法探测和修复GPS数据中的粗差和周跳

用粗差的拟准检定法来探测和修复GPS相位观测中的粗差和周跳，概述了用拟准检定法探测和修复周跳的数学模型，并给出了具体实施步骤，用两个算例验证本文方法的可行性和有效性。     

GPS单历元定位的阻尼LAMBDA算法

结合Teunissen提出的LAMBDA方法和阻尼最小二乘估计的原理 ,提出了一种新的单历元算法 ,即阻尼LAMBDA方法     

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.     

联合反演模型中相对权比的优化反演

利用包括大地测量位移在内的2种以上的观测量进行联合反演，反演模型中相对权比λ的取值是一个值得研究的问题。在阐述了联合反演中相对权比λ取值的传统做法的基础上，提出将相对权比作为反演参数与其他待反演参数一同反演的观点，详细地推演了反演模型，明确了正法反演解算该问题的方法和过程。算例模拟了2种方案6种情形，结果表明：①反演迭代收敛，反演的材料参数都达到或非常接近真值；②观测量的分布影响着相对权比λ值的大小；③随着迭代接近收敛，相对权比λ的值也趋于稳定，反映出其值的可靠性较好。     

异常形变检测方法探讨

在讨讼以往方法的基础上,将拟准检定法拓展用于发现异常形变。该方法直接以真误差为研究对象,避免了其他方法以最二乘残差及其函数为研究对象的缺点。最后通过一个算例,简单介绍了拟准检定法检测异常形变的实施过程。     

光束法区域网平差的地面激光扫描多站点云自动定向方法

地面激光扫描（Terrestrial Laser Scanning）用于工程测量,需通过有限视场、不同视角、不同空间分辨率的多站扫描,多扫描站的自由坐标系下的点云需要纳入到工程指定坐标系。我们以摄影测量的空中三角测量理论为基础,提出基于光束法区域网平差的地面多站点云自动整体配准理论,包括配准标志的布设测量、全区域网的构建、光书法区域网平差。实验表明,配准后点云平面点位中误差为20.8mm,高程中误差为9.7mm,证明了配准的高精度和可靠性。