天球参考系与地球参考系之间的坐标转换研究进展

天球参考系(CRS)与地球参考系(TRS)之间的坐标转换是天体测量学、大地测量学和地球物理学共同关注的研究领域,也是高精度的军事测绘保障和空间大地测量技术实现的理论基础。基于IAU2000的有关决议,重新研究了CRS和TRS之间转换的有关问题,主要内容包括:天球历书极(CEP)目前存在的问题和天球中间极(CIP)的引入;非旋转原点(NRO)、天球历书原点(CEO)和地球历书原点(TEO)的基本概念;基于春分点和NRO的坐标转换模型以及其中的有关参数的确定。本文完整地综述了CRS和TRS之间转换的理论,也指出了其中存在的问题和有待改进的地方。     

基于SOFA的ITRS与ICRS相互转换方法研究

基础天文标准库(SOFA)是国际地球自转服务(IERS)协议提供的关于地球姿态、时间尺度和历法的一系列程序集;国际地球参考系(ITRS)与国际天球参考系(ICRS)是描述自然天体或人造天体在空间的方向或位置,地面站或运动物体在地球上的位置和运动速度的基础参考系统。本文主要介绍了ITRS与ICRS的发展以及基于SOFA的ITRS与ICRS之间不同的转换方法的实现。     

天球有效大气角动量中的周年和半年项估计

为了讨论大气对非刚体地球章动周年和半年项的贡献,本文将大气有效角动量(1980.0～1998.33)从地面参考系转换至空间参考系得到大气的天球有效角动量CEAM,低通滤波后用最小二乘方法拟合得到顺、逆向周年和半年项的振幅估计。     

地球参考系的基本理论和方法研究进展

地球参考系的研究无论在基础科学,还是在国民经济建设中都具有重要的意义。随着空间大地测量技术(VLBI、LLR、SLR和GPS等)的发展,对地球参考系也提出了越来越高的要求。本文详细地介绍了地球参考系的定义,建立和维持的基本理论与方法,综述了地球参考系目前的发展状况和存在的问题。本文可为从事地球参考系研究的学者提供一定的参考。     

天球参考架的稳定源选取及其最新实现

天球参考架是对理想的天球参考系的实现,其稳定性直接决定了所描述天体运动规律及某些地球物理现象的精度。基于1979-2007年期间全球IVS(international VLBI service)网近30年的观测资料,利用上海天文台的Calc_Solve系统对天测与测地VLBI资料进行解算和分析,得到一系列由射电源坐标(赤经和赤纬)构成的时间序列。通过对该时间序列的稳定性的检验和分析,制定选择稳定源的标准,得到一套稳定的河外射电源表列,最终实现由173颗稳定的定义源与135颗补充源构建的稳定天球参考架。     

基于IERS 2003规范的坐标系转换实现及其方案应用

主要介绍了IERS2003规范中国际地球参考系(ITRS)到地球质心天球参考系(GCRS)的转换过程,以及与IAU2000决议一致的常规转换公式,并详细分析了以IERS计算程序为工具、“基于CEO”[注]和“基于春分点”的ITRS向GCRS转换的两种等价方案和相应的三种应用方法,最后对新坐标系转换模型的应用进行了探讨。     

天球参考极的定义与选择

利用矢量分析的方法研究了刚体地球的形状轴、角动量轴和自转轴的相对运动.在Murray关于地球形状轴的矢量解的基础上,针对选择天球参考轴的原则和方法,对天球历书极(CEP)、天球中介极(CIP)和非旋转原点(NRO)的选择进行了形象化的分析和讨论.     

顾及测量方式的地球自转参数差异性分析

随着甚长基线干涉测量(VLBI)、卫星激光测距(SLR)、激光测月(LLR)、全球卫星导航系统(GNSS)、多里斯系统(DORIS)等多种空间大地测量手段的使用,地球自转参数(ERP)的测量精度不断提高,为航天器导航、深空探测等诸多领域提供了高精度的国际天球参考系(ICRS)和国际地表参考系统(ITRS)之间的转换参数. 以国际地球自转与参考系服务发布的C04序列为基础序列,选取500天ERP序列,分析不同测量手段得到的ERP数据的误差分布情况,为研究利用不同数据之间的一致性进行精度检核的可行性及精度水平提供数据基础,同时也为ERP预报提供更多的数据选择.      

关于射电参考系

本文论述了基本天球参考系存在的问题;讨论了射电参考系建立的现实性、问题和前景;指出了基本天球参考系与射电参考系联结的途径;最后是本文的几点结论和建议。     

我国VLBI观测网的射电源表

本文给出了上海、乌鲁木齐和昆明三个台站组成的VLBI网进行大地测量的射电源表，画出了这些射电源的天球分布图，计算了每颗射电源同时可被三个台站观测的时间图，利用它们可以编制观测计划表。     

利用GPS测量监测VLBI天线参考点的仿真分析

根据VLBI天线旋转状态进行参数化建模以实现天线监测的理念日益受到重视,有望进行全天候、全自动监测而不影响望远镜的正常观测运行时间。为考察原理可行性,设计监测方案和开发资料处理软件,本文在观测方程构建、解算参数设置和约束条件选取等方面提出了新的见解,对利用GPS数据监测VLBI天线进行了仿真分析。     

GGOS和大地测量技术进展

在2005年8月澳大利亚凯恩斯(Cairns)国际大地测量协会(IAG)科学大会上,全球大地测量观测系统(GlobalGeodeticObservingSystem,简为GGOS)作为这次科学大会一个重要议题成为一个热点问题,也成为未来大地测量学科进展的一个风向标。本文较为全面地介绍了GGOS的背景、目标、任务和科学原理等,结合GGOS在全球动力系统观测中的应用构想,说明了GGOS与其他地球观测系统越来越紧密的联系和相互促进的发展趋势。除此之外,本文还简要介绍了这次科学大会其他领域如大地坐标框架和卫星重力等领域的最新进展。     

Automated and continual determination of radio telescope reference points with sub-mm accuracy: results from a campaign at the Onsala Space Observatory

The Global Geodetic Observing System (GGOS) requires sub-mm accuracy, automated and continual determinations of the so-called local tie vectors at co-location stations. Co-location stations host instrumentation for several space geodetic techniques and the local tie surveys involve the relative geometry of the reference points of these instruments. Thus, these reference points need to be determined in a common coordinate system, which is a particular challenge for rotating equipment like radio telescopes for geodetic Very Long Baseline Interferometry. In this work we describe a concept to achieve automated and continual determinations of radio telescope reference points with sub-mm accuracy. We developed a monitoring system, including Java-based sensor communication for automated surveys, network adjustment and further data analysis. This monitoring system was tested during a monitoring campaign performed at the Onsala Space Observatory in the summer of 2012. The results obtained in this campaign show that it is possible to perform automated determination of a radio telescope reference point during normal operations of the telescope. Accuracies on the sub-mm level can be achieved, and continual determinations can be realized by repeated determinations and recursive estimation methods.     

使用参照物的射电望远镜中心坐标测量方法

为满足新建射电望远镜在单站或多站联合进行的深空探测或射电天文观测对中心坐标精确测定的要求,提出一种利用已知精确中心坐标的望远镜作为参照物,测量地平式射电望远镜中心点坐标的方法和测量数据处理方法。这一方法对场地和设备的要求较低,能够得到毫米级或亚毫米级的位置精度。尤其适合对天线阵列的中心位置进行测量。对国家天文台密云观测站的40 m射电望远镜进行了中心坐标测量,位置均方根误差为2.312 mm,满足了后续的观测工作对其位置的需求。     

CORS服务网的技术研究

CORS服务网建设是一项涉及计算机、通信、网络、卫星大地测量和现代信息管理的多学科、高科技的系统工程。分析了CORS服务网体系框架、模型结构、关键技术、优劣势。展望CORS服务网的应用前景,对各地建设CORS服务网有一定参考价值。     

基于力学模式的动态大地测量数据反演研究

本文在文献（１）的基础上，进一步研究了基于力学模式动态大地测量反演理论。首先提出了力学模式下动态大地测量反问题的六种形式，导出了第一，二类动态大地测量反问题的线性最小的二乘解，研究了动态大地测量反问题的妥；最后，结合数值例子，讨论了利用地壳垂直形变数据反演地壳断层错动的一种方法。     

相对论大地测量

概述了相对论基本原理，综合阐述了大地测量领域的多种相对论效应，其中包括参考系、空间大地测量、重力测量以及惯性测量等方面的相对论效应，最后指出了目前有待解决的问题。     

23届IUGG大会有关大地测量的最新进展

第23届国际大地测量与地球物理联合会综合性学术大会于2003年6月30日至7月11日在日本扎幌举行.介绍了这次大会中有关大地测量的最新发展.主要内容有国家和地区地心参考框架的建设与维护、地球重力场与大地水准面的精密测定、GPS及其应用、大地测量的基本理论与方法、地球动力学研究以及国际大地测量学会通过的新决议.