基于VLBI与BDS联合解算ERP的算法研究

利用PANDA软件解算2016年第61~91天的MGEX(Multi-GNSS Experiment)服务站的北斗数据,获得地球自转参数(ERP)。利用VieVS2.2软件处理了同时段的甚长基线干涉测量(VLBI)数据。采用基于IERS 08C04序列的定权方法对BDS和VLBI的解算结果进行加权平均,得到综合的ERP值。结果表明,与IERS比较,极移在X方向差值的RMS为0.249 mas,Y方向差值的RMS为0.296 mas,UT1-UTC差值的RMS为0.053 ms.利用BDS与VLBI数据对ERP参数进行联合解算,弥补了BDS解算结果不稳定和VLBI观测不连续的缺陷,使解算结果的稳定性和可靠性均有所提高。      

测站数目及分布对地球自转参数解算精度的影响

为研究GPS数据解算地球自转参数(ERP)精度受测站数目及分布均衡性影响规律的问题,该文利用全球国际GNSS服务(IGS)站提供的GPS数据,设置不同测站数、不同测站分布均衡程度的解算策略,通过对比不同策略下ERP解算精度,来研究测站数目和均衡程度对ERP解算过程中的影响规律。结果表明,考虑到解算效率的情况下,测站数目选择40个时能达到最佳效果,此时极移在x方向的RMS值为0.223 081 mas,在y方向的RMS值为0.186 941 mas;对于测站分布均衡性,该文提出用观测网的网重心坐标转换为大地坐标作为评价指标,当网重心越接近地心,解算精度越高。研究成果表明在利用GPS数据解算ERP参数时,选择适当数目的测站以及分布均衡性好的解算策略可以提高解算效率及精度。     

地球自转参数预报误差对天文测量影响的分析

由于地球自转参数(ERP)的滞后性,目前主要使用国际地球自转和参考服务IERS发布的Bulletin A(简称A公报)预报值进行解算,ERP预报误差对于天文测量的影响目前缺少系统的研究。为此,本文选取IERS 2015—2021近7年A公报的ERP参数对其长期预报及不同时间跨度预报误差分析,并以某站数字天顶望远镜观测结果为例,分析了ERP预报误差对于天文测量的影响。结果表明,随着时间的增加,预报精度越来越差,对于极移参数,1年跨度的预报误差值达到了0.021 as,预报误差对天文经、纬度及方位角的影响分别为0.045 as、0.041 as和0.042 as,完全满足一等天文测量的精度要求;而UT1-UTC预报精度是限制A公报精度的主要因素,60天UT1-UTC的预报误差值已达到了0.007 s,对天文经度的影响达到了0.379 as,已超出一等天文测量的精度要求。为了满足一等天文测量的要求,选取UT1-UTC预报值时,其时间跨度最大为40 d。     

利用GLOBK实现GPS周综合解

介绍了利用GLOBK实现GPS周综合解的基本原理和详细步骤,给出了实际计算结果与IGS计算结果的比较.从比较结果可以看出,两者卫星星历的RMS最大值为22.7mm;ERP的pole参数的X和Y方向的STD分别为0.018 mas和0.019 mas,LOD参数的STD为0.006 ms.     

星地SLR和星间链路的BDS-3卫星精密定轨EI北大核心CSCD

目前,BDS-3卫星上已全部搭载星间链路设备,可利用星间双向测量数据分离卫星相对钟差和相对几何距离解耦卫星轨道和钟差,再把星间距离作为观测量结合地面测量数据进行星地星间联合定轨。人卫激光测距(SLR)技术不受载波相位模糊度、钟差等因素的影响,数据处理过程相对于GNSS技术的数据处理更简单,可以作为一种独立于GNSS观测技术的测量手段。所有BDS卫星上已搭载激光角反射器,因此本文利用2020年1月北斗星间链路数据及少量SLR数据对11颗BDS-3卫星(MEO/IGSO/GEO)进行联合精密定轨试验。分析结果表明,基于SLR和星间链路的3类轨道类型的BDS-3卫星定轨精度相当,轨道精度径向为4.2 cm,三维精度为30.2 cm;卫星轨道预报12 h和24 h MEO卫星三维精度约40.0 cm,IGSO三维精度优于60.0 cm;GEO卫星三维精度约1.0 m。在精密定轨的同时解算地球自转参数(ERP),由于激光数据量少,极移精度约3.0 mas,日长变化精度为0.35 ms。利用少量SLR观测数据和星间链路测量数据联合可以实现导航卫星的高精度定轨,如果能够对BDS卫星加强激光观测,有助于提升轨道精度,为BDS自主可控空间基准参数解算提供参考。     

数字照相天顶望远镜的测站坐标精度分析

针对利用数字照相天顶望远镜(DZT)测量地球自转参数中确定测站的瞬时天文坐标和国际地球参考架(ITRF)下的精确坐标问题，该文利用国家授时中心2017—2021年在丽江等多个台站的观测样机的长期测量数据，通过对分布在不同位置的多个测站的数据解算，分析了不同测站的坐标测量精度及对UT1测量的精度影响。基于2017—2021年的观测数据，进行DZT测量的精度分析。结果表明：几个测站的长期测量精度相近，天文经度长期测量标准差约为0.05 as,纬度方向为0.03 as,对UT1测量影响小于3.5 ms,该结果可为DZT测量ERP提供精确的初始坐标值。     

基于GAMIT10.61的高精度GPS／BDS数据处理及精度对比分析

本文利用GAMIT10.61软件对重庆8个CORS站GPS数据和BDS数据进行处理,并从基线重复性、单日解时间序列、联合解平差等三个方面对GPS和BDS解算结果进行对比分析.结果表明,GPS解算结果整体优于BDS,且单BDS解与单GPS解在水平方向差值小于0.7 cm,高程方向差值在1～3 cm;基于GAMIT 10.61的BDS基线解算重复性在南北方向上1.39 mm+0.205 mm×10?-8 ,东西方向上为3.10 mm+0.252×10-8 ,高程方向上为7.81 mm+2.001×10-8,基线长度方向上2.13 mm+0.384×10-8,解算精度能满足高精度数据处理要求.      

BDS精密相对定位精度的GAMIT分析北大核心CSCD

为了验证GAMIT用于BDS精密相对定位的可靠性与精度,该文以BDS短基线和长基线实测数据,基于GAMIT软件的不同解算策略进行BDS精密相对定位实验。由实验结果可知,GAMIT用于BDS短基线解算,相对于GPS在水平方向基线分量差值优于3mm,在高程方向基线分量差值优于3mm;GAMIT用于BDS长基线解算,相对于GPS在水平方向的基线分量差值优于6mm,在高程方向基线分量差值优于1.3cm。研究结果表明,GAMIT可用于BDS的精密定位解算且精度较高。     

基于GAMIT对国家GNSS基准站进行的北斗基线解算分析

以国家GNSS站的多系统观测数据为研究对象,旨在以单系统解算为研究视角,通过GAMIT软件对BDS/GPS数据进行单系统解算的方法,力图为利用BDS/GPS做基线解算提供参照。实验结果表明,BDS基线解算的相对精度与GPS相当;单BDS数据解算的基线东西方向精度10～12 mm,较单GPS数据解算的基线东西方向精度低42%,高程方向的单BDS基线中误差25 mm,是单GPS基线高程方向中误差的2倍;而组合双系统解算能有效提升基线U方向的精度,提升1 cm左右。文中认为目前利用BDS进行基线解算的精度尚不与GPS精度相当,在利用北斗系统进行高精度定位中,还有许多问题值得探讨。     

基于我国全球连续监测与评估系统的ERP测定的精度分析

利用GPS观测资料解算地球自转参数,用全球均匀分布的22个IGS跟踪站（IGS05）的连续观测资料估计地球自转参数（ERP）,并与IERSC04（UTC0时）的结果相比较,二者相差很小,均在IERS的ERP估计精度范围之内。基于即将建成的COMPASS全球连续监测与评估系统跟踪站,选择其网的8个IGS跟踪站的资料进行了解算并进行了分析和比对。     

基于ARIMA模型的地球自转变化预报

准确预报地球自转变化对于精密定位、空间飞行器的跟踪与正常运行,具有重要的科学意义和实用价值。根据周日变化（UT1-UTC）和极移变化（PM）的特性,用最小二乘法,建立了适合于UT1-UTC和PM趋势项和周期项观测数据的拟合模型。对于UT1-UTC残差序列采用差分自回归移动平均（ARIMA）模型进行预报,对于PM残差采用季节性自回归移动平均（SARMA）模型进行预报。实例结果表明：我们的UT卜UTC预报结果比地球自转服务（IERS）产品好,而PM比IERS要差一些。当大气角动量（AAM）和海洋角动量（OAM）数据参与计算后,对UT卜UTC的预报有细微改善,对PM无改善。     

GAMIT(10.7)用于GLONASS/BDS精密相对定位性能测试与分析

2018年6月GAMIT发布了10.7版本,此版本新增加了GLONASS系统。文中首先介绍新版本GAMIT(10.7)的特点和功能,详细讨论分析了GAMIT(10.7)解算结果的可靠性及精度评价指标。为了验证GAMIT(10.7)对GLONASS/BDS的精密相对定位的可靠性及精度,使用HKCORS的数据分别对GPS,GLONASS,BDS进行解算。从NRMS,RMS、模糊度固定率方面详细分析解算可靠性;从实验结果可知,GLONASS和BDS相对于GPS在平面及高程方向的差值均在mm级,相对精度达到10~(-8)量级,由此证明GAMIT(10.7)可用于GLONASS和BDS的精密相对定位并且精度比较可靠。     

联合GNSS和SLR观测对地球自转参数的解算与分析

目的 选取不同数量的IGS站,分别利用GPS和GPS+GLONASS观测数据计算ERP参数,并将结果和IGS公布值进行比较,分析测站数量增加和加入GLONASS观测数据对解算ERP参数的影响。此外,还利用GLO-NASS卫星的全部卫星激光测距(SLR)数据进行ERP参数解算,并将SLR结果和GNSS解算结果联合计算ERP,结果表明,联合SLR可改善GNSS数据解算ERP参数及高频ERP参数的系统性误差影响和稳定性。     

ERP精度对“嫦娥一号”差分VLBI定位精度的影响

推导了差分VLBI（ΔDOR）用于月球探测器定位的数学模型,利用嫦娥一号实测数据对探测器的位置和地球自转参数（ERP）同时进行了解算,并分析了ERP先验精度对定位精度的影响。     

利用GPS观测数据研究高频地球自转参数

介绍了利用GPS解算地球自转参数的理论与方法,选取80个左右的IGS参考站以8h观测弧段进行GPS数据处理,分析解算了2h时间间隔地球自转参数序列值。对以上基于GPS观测解算的高频时间序列值进行小波降噪,并利用FFT频谱分析的结果获得了地球自转参数的周日项、半周日项。     

基于MGEX站多系统GNSS反演大气可降水量精度评估

2020年6月北斗卫星导航系统(BDS)完成全面组网,为分析其解算水汽信息的精度,选用15个MGEX (Multi-GNSS Experiment)测站2021年10月至11月的观测数据进行水汽反演. 利用GAMIT软件分别解算BDS、GPS、Galileo和GLONASS的观测数据,将得到的对流层天顶延迟(ZTD)与国际GNSS服务(IGS)发布的结果进行对比,并将解算的大气可降水量(PWV)分别与探空数据、ERA5数据计算得到的PWV对比. 实验结果表明:截止高度角设置为5°时,4个卫星系统估计的ZTD均方根 (RMS)均小于13 mm,GPS-PWV、BDS-PWV、Galileo-PWV、GLONASS-PWV与无线电探空可降水量(RS-PWV)相比,RMS平均值分别为2.25 mm、2.46 mm、2.52 mm和2.84 mm,RMS均小于3 mm;与ERA5-PWV相比,RMS平均值分别为1.63 mm、1.86 mm、1.76 mm和1.99 mm,RMS均小于2 mm. GPS探测水汽的精度最高,BDS探测水汽的精度低于GPS和Galileo,高于GLONASS,均满足气象学应用需求.      

VLBI和GPS观测联合解算地球自转参数和日长变化

利用GAMIT软件处理了2005年9月、2006年1月和2月每天17个IGS国际GNSS服务(International GNSS Service, IGS)站的GPS观测数据,获得了地球自转参数(Earth rotation parameter, ERP)和日长变化(ΔLOD),并与IGS综合解进行了对比。利用OCCAM 6.2软件处理了相同时间内的甚长基线干涉测量(very long baseline interferometry,VLBI)观测数据,将解算结果与国际VLBI服务(International VLBI Service, IVS)结果进行了对比。分别采用基于内符合精度和IERS 08C04序列的定权方法对VLBI解算结果与GPS解算结果进行了加权平均,获得了VLBI和GPS技术对ERP和ΔLOD的协议结果。研究结果表明,VLBI解算结果与采用的插值方法有较大的关系,基于IERS 08C04序列的加权平均方法达到了利用VLBI解算结果对GPS解算结果进行修正的目的。VLBI和GPS技术的联合弥补了VLBI观测数据密度不够和GPS解算结果不稳定的缺陷,使解算结果的稳定性和可靠性有所提高。     

BDS/GPS在鄂北水资源配置工程中的应用与分析

研究BDS/GPS在鄂北水资源配置工程宝林隧道控制网中的应用,利用宝林隧道二等GNSS控制网2016年4个观测时段数据,分别采用BDS、GPS、BDS+GPS三种模式解算各个时段的基线向量,并以GAMIT的解算值作参考进行成果的精度分析。基线向量结果表明,BDS可以满足宝林隧道的测量精度要求,但在观测条件不佳时,需对观测数据进行筛选,去除噪声较大的历元观测值。对比BDS、GPS单系统基线结果,N与E方向差异可以保持在5mm左右,U方向大部分保持在10mm左右,BDS+GPS观测数据解算精度高于任何一种单系统。不同数据的平差结果精度指标均符合规范。同时对点位进行稳定性分析,不同数据分析结果基本一致。     

近三年VLBI观测的数据处理及分析

介绍了标准NGS数据格式与IVS(international VLBI service for geodesy and astrometry)网站公布的新格式之间的差异,将2005~2007年的VLBI数据进行了格式转换,利用由挪威大地测量研究所和澳大利亚地球科学研究所共同开发的OCCAM 6.2软件解算出大地测量参数(Xp,Yp,UT1-UTC、dψ,dε),并在解算过程中,将两种不同的UT1内插模型进行了对比,同时还将解算结果与IERS网站公布的数据进行了对比。     

高精度BDS+GPS变形监测技术在特高压线路地质灾害监测中的应用

BDS+GPS变形监测技术对特高压线输电杆塔的高精度监测具有重要意义。本文在构建BDS+GPS高精度定位数学模型的基础上,依据前后历元的一致性,给出稳健的GNSS观测数据预处理策略;兼顾监测算法的高精度及快速响应,利用实时滑动窗口时段解的解算策略对高压线输电杆塔的位移变化进行实时监测;采用B/C架构研发BDS+GPS变形监测软件,具有数据采集、数据解析、数据解算和前端展示功能。精密导轨试验结果表明,该算法的水平RMS小于3 mm,高程RMS小于5 mm,满足厘米级、毫米级变形监测需求。