中国区域GPS单频点定位在不同类型磁暴主相期间定位性能分析

地磁暴期间,电离层可出现不同程度的扰动,显著影响GNSS导航系统性能.本文针对GNSS系统应用需求,全面分析了不同等级磁暴主相期间GPS单频点定位精度在中国区域(地磁中、低纬地区)的受扰情况.结果表明,定位误差极端值的出现概率与磁暴等级呈正相关,也与测站纬度相关(低纬一般高于高纬),定位精度在U(垂直)方向受影响程度明显强于其他方向,且在磁暴恢复相期间定位精度也可能受到显著影响.上述研究结果对了解磁暴期间中国区域(地磁中、低纬地区)GNSS应用性能、北斗三号全球系统在中国区域的应用性能及系统升级和中国区域电离层扰动特性研究有参考价值.     

北斗新一代试验星观测数据质量分析

5颗北斗新一代试验星搭载了包括B1C、B2a和B2b的诸多新体制民用信号,并且为了与北斗区域系统平稳过渡而搭载了B1I和B3I两个旧体制信号。采集了来自国内的6个监测站7 d的试验星观测数据,针对信号载噪比和码伪距多路径偏差分析了新一代试验星观测数据质量。结果表明,新一代试验星信号的各项指标整体较北斗区域系统卫星更好。前者载噪比较高,虽然仍发现了部分测站数据微小的多路径波动,但通过实时相位平滑伪距的方法可以很好地消除之;新一代试验星上B3I与B1I频点的载噪比最大,B2a和B2b次之,B1C的载噪比最小,且不同测站的观测结果存在明显差异;新一代试验星各频点的MP基本相同,但B2a、B2b和B3I频点MP的RMS明显小于B1I和B1C频点的结果。     

自主导航星上快速星历拟合算法研究

针对北斗卫星导航系统地面监测站布设范围有限,系统抗打击能力不足等问题,我国已计划实现卫星自主导航。通过地面演示验证发现,星上自主定轨与时间同步软件同星上广播星历拟合软件耗费同等的机时。该文的研究目标为在保证精度的前提下,降低星上自主星历拟合的计算量。通过试验分析表明,采用直接降低星历参数个数的方法,会损失精度,效果不佳。利用自主导航自身特点,以长期预报星历为基础,通过参数固定,可在保证精度的基础上使矩阵求逆运算量降低近6倍。以长期预报星历为初值,可有效降低迭代次数,使计算量下降近5倍。     

状态转移矩阵的差分算法及其应用

指出用数值积分方法计算状态转移矩阵在程序实现时存在的困难。根据精密定轨和参数解算的实际需要,提出用差分算法,即通过两条接近的轨道的差来计算状态转移矩阵差分算法的优点是程序具有良好的结构且编程简单,其不足之处是差分时可能损失精度。将差分算法与数值积分方法的结果进行比较,提出克服其不足处的方法。     

CAPS（Covariance Analysis Program Developed at Shanghai Observatory）的原理、结构和使用

推导了在Givens-Gentleman正交变换形式下的考察协方差分析理论,给出一些重要的统计量,如考察协方差矩阵、摄动矩阵等在此形式下的表达式。在理论分析的基础上给出编写CAPS时采用的详细流程图,并介绍在使用CAPS时应注意的一些问题。     

利用残差统计检验评估区域GPS大地测量网解算方案

采用美国喷气推进实验室JPL发展的GIPSY软件解算区域GPS网，比较了固家精密星历和同时固定精密星历及卫星钟参数2种解算方案，残差统计检验表明前者的左中仍保留了部分未解出的信号而后者的残差接近于白噪声高斯分布，解算结果与ITRF96的比较和对重复率的统计表明，残差分布合理的解算较优，简单的线差统计检验的计算可提供重要的解算评估。     

北斗卫星轨道预报精度分析及改进

针对北斗GEO、IGSO、MEO的3种卫星类型和动态偏航、零偏航两种姿态控制模式,进行了以ECOM光压模型为基础的轨道预报精度分析。确定了北斗3类卫星的短期、中期、长期预报光压参数选择策略。采用光压参数修正法,通过对北斗卫星光压参数长期变化规律建模,有效提升了地影段轨道长期预报精度。研究结果可同时服务于北斗卫星轨道确定及历书参数生成。     

运动学统计定轨法应用于CE-1落月轨迹确定

运动学统计定轨方法不同于常规动力学统计定轨方法和几何法,既不需要建立飞行器的动力学模型,又可以利用整个弧段的测量信息进行统计计算,所以采用运动学统计定轨的方法描述飞行轨迹特别适用于嫦娥二期的动力落月过程。对嫦娥一号(CE-1)落月过程,采用运动学统计定轨方法,联合USB和VLBI数据进行轨道计算并确定CE-1的落月轨迹以及撞月点的位置,将所得结果与动力学统计定轨结果进行比较。计算表明,运动学统计定轨方法精度可以满足工程要求,可以为探月工程二期软着陆阶段的导航提供一种较为可行的定轨方法。     

Establishment and analyses on the unified horizontal crustal velocity fields in the Chinese mainland

~~Establishment and analyses on the unified horizontal crustal velocity fields in the Chinese mainland@李延兴 @胡新康 @黄城 @朱文耀 @帅平 @胡小工 @张中伏~~State Key Basic Development and Program Project(G09980407).     

利用正交变换方法计算协方差分析的统计量

证明用Givens—Gentleman正交变换给出的加仅最小二乘解与统计定轨理论求得的解一致．采用正交变换方法计算其它的一些重要的统计量,如考察协方差矩阵、摄动矩阵等,并计算这些量随时间的传播．这种算法的优点是通过降低法方程的条件数提高计算的稳定性,同时可以方便地对不同的参数组合情况求解而不需多次解算法方程．