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。     

高斯投影引起的面积计算误差

讨论高斯投影中央子午线变化和投影面高程变化引起的面积变形，以及椭球面面积与高斯面上面积的差异。     

基于EGM96模型的GPS水准拟合方法

用GPS测量的方法来获得一点的正高或正常高，需要知识一点的大地水准面差距或高程异常。采用的大地水准面差距或高程异常的精度，决定了GPS水准的精度。本文利用EGM96模型计算高程异常。在利用巳知水准点上的高程异常拟合区域大地水准面模型时，首先移去用EGM96模型计算得到的部分，然后对剩余的高程异常进行拟合和内插，在内插点上再利用EGM96模型把移去的部分恢复，得到该点的高程异常。通过对某线路GPS水准的计算表明，引入EGM96模型拟合高程的精度改进不大。但对于大范围测量，这种方法有望能改进GPS水准的拟合精度。     

利用GPS相位观测值和重力场资料解算正高

用GPS技术进行控制网测量可期望得到高精度的大地高，但经典大地网采用的高程系统是以大地水准面为基准的，本引入重力数据来解决大地高转换为高程的问题，基本出发点是应用布隆斯公式N＝T／γ。本先介绍GPS相位观测值，原有大地点坐标和重力场数据的观测方程，然后介绍用最小二乘配置法来求解大地坐标、正高和大地水准面差距。     

GPS在城市地面沉降监测中的应用

地面沉降与地下水过量开采以及城市建设有关.测定地面沉降主要是采用水准测量方法,由于GPS技术的迅速发展,使得应用GPS技术测定地面沉降成为可能,GPS技术具有精度高、速度快、工作量小、全天候等特点.文中论述了应用GPS技术测定城市地面沉降的基本方法,通过对S市的4次定期观测,取得了有益的结果.     

微型激光测距与甚长基线干涉测量的天线旋转中心的直接解法

精确确定SLR (Satellite Laser Rainging)和VLBI (Very Long Baseline Interferometry) 天线的旋转中心是并址站归心基线测量的关键问题。本文利用两类约束条件建立旋转中心与观测标志之间的直接关系,第1类约束是SLR或VLBI上的观测标志绕其旋转轴旋转形成1个由平面和球面相割得到的平面圆,第2类约束是SLR或VLBI的旋转中心与其垂直轴旋转圆心在同一铅垂线上,与其水平轴旋转圆心在同一水平面上。根据这两类约束条件建立相应的条件方程,利用标志点观测值直接解算旋转中心的坐标及其协方差阵。利用我国2个GNSS (Global Navigation Satellite System) 与SLR或VLBI并址站的实测数据,求解了基于本文直接解法的空间归心基线。结果表明,与已有分步解的差值优于1mm。     

GPS内部频偏的一种估算法

GPS卫星和地面接收机产生的内部频偏，会使观测的载波相位产生一偏差，这相当于增加了信号在传播路线上的时延，其值构为米级。为了提高GPS定位精度，必须对此偏差进行求解，介绍一种估算法，能快速的解出内部频偏值。     

三种坐标间转换的雅可比矩阵数值导数计算方法

提出了一种用于空间大地直角坐标、大地坐标以及平面坐标与大地高之间相互转换的雅可比矩阵的数值导数的计算方法。该方法可以用较容易且精确的替代直接方法来实现不同类型间的坐标转换。在空间大地直角坐标与平面坐标与大地高之间的转换实验测试过程中，只要选取合适的增量，数值导数的精度都会满足要求，并且数值导数的精度的一致性也得到了验证。另外，该方法比采用直接方法计算速度显著加快，数值导数的精度、一致性和减少计算耗时在实验测试中效果非常好。     

NeQuick模型算法研究及性能比较

研究了NeQuick2算法改进及其实现方法,从不同角度分析了NeQuick2模型在全球区域和中国区域内的性能优势。一个太阳活动周期内,中国区域NeQuick2模型计算的电子总含量（total electron content,TEC）比NeQuick1模型精度有显著提升,改正精度与太阳活动水平具有较强的相关性,低年比高年的改善效果更为显著。以全球电离层数据（global ionosphere maps,GIM）为参考标准,中国中高纬区域太阳活动低年NeQuick2模型TEC的系统年平均偏差减少了76%,年平均均方根（root mean square,RMS）值减少了约72%。太阳活动高年NeQuick2模型TEC的系统年平均偏差减少了38%,平均RMS减少了13%左右,且中高纬区域改正精度优于低纬区域11%~13%。全球区域太阳活动峰值期间NeQuick2模型TEC比NeQuick1模型日平均偏差改善了25%,日平均RMS改善了30%左右。分别用NeQuick1和NeQuick2模型得出F₂层顶部区域在太阳活动峰值期电子密度随高度剖面分布,顶部电子密度剖面精度改善近40%。最后分别得出了两个模型中国区域中高纬地区E和F₁层区域在100 km、150 km和200 km高度的电子密度分布图,结果显示NeQuick2模型改善了电子密度分布状况,有效避免了NeQuick1在底部区域电子密度梯度不连续以及电离层异常结构的情况。     

GPS坐标向平面坐标系的转换--GPS定位在磁浮交通安全防护中的应用

阐述了在精度要求不高的项目中,如何将GPS数据(WGS84坐标系)投影到当地的平面坐标系中的方法,并以具体项目为背景说明以此方法实现的GPS定位在磁浮交通安全防护中的应用.