GPS精密单点测量解算方法应用

像控点平面采用静态GPS精密单点定位,利用IGS精密卫星星历和精密卫星钟差,通过《精密单点定位软件Panda—PPP》处理求解,计算测量点位的WGS84的经纬度和椭球高。高程由似大地水准面插值软件高程转换软件,依据格网平均高程异常数据,求取插值点的正常高成果。本方法理论上,可得到分米级精度定位结果,其作业方式灵活,效率高,但要解决作业过程中的相关问题,方可使其广泛用于生产。     

基于SOFA与C#混合编程技术的ITRS与GCRS之间的坐标转换

在卫星导航等领域会经常遇到国际地球参考系(ITRS)与地心天球参考系(GCRS)之间的坐标转换问题,这两个坐标系间的转换需要经过岁差与章动的旋转计算,其中岁差与章动参数的计算模型高达上千项,程序编写十分繁琐,一般采用由国际天文协会IAU提供的标准基本天文程序库SOFA进行转换,但是该程序库只有For-tran语言版和C语言版,而没有现在流行的C#语言版。针对上述问题,本文研究并采用混合编程的方式,在C#版中跨语言调用SOFA中的C版代码,实现ITRS与GCRS的坐标转换。利用IGS站提供的ITRS下的GPS卫星精密星历进行ITRS与GCRS之间的坐标转换,表明程序计算的正确性与混合编程技术的可行性。     

不同参考基准精密星历对单点定位的影响

精密单点定位的实质就是利用精密星历和精密卫星钟改正来实现定位。但是IGS不同分析中心提供的精密星历和卫星钟改正数的基准不一致,如果使用不同分析中心提供的精密星历和卫星钟差就会对定位精度产生影响。本文采用IGS精密星历和JPL精密星历,使用相同的IGS精密卫星钟差,分别计算对测站坐标精度的影响。     

精密单点定位方法估计对流层延迟精度分析

在简要描述精密单点定位估计天项对流层延迟方法的基础上,分别采用IGS事后产品和实时产品处理了若干IGS跟踪站数据,估计出各站天顶对流层延迟,其中,实时精密卫星星历与钟差处理方案采用事后下栽实时产品、事后模拟实时处理的方式.与IGS结果相比,利用精密单点定位方法,采用IGS事后精密星历与卫星钟差估计的结果无明显的偏差,其精度优于6 mm;采用实时精密卫星星历与卫星钟差模拟估计的结果精度优于20 mm.     

GPS卫星精密定轨中的摄动力分析

在介绍各种摄动模型的基础上,将IGS提供的SP3精密星历作为几何轨道,应用不同的摄动模型进行几何轨道平滑,求得卫星轨道的动力学参数,再用动力学参数积分求定卫星的轨道,将其与IGS提供的SP3精密星历进行比较,从而详细分析每一种摄动力对GPS轨道影响的量级,而且说明建立的GPS卫星轨道的摄动模型是比较准确的。     

GPS卫星轨道数值积分与广播星历及IGS精密星历的比较

本文采用作者自编的SPPORB IT程序,对GPS卫星轨道的运动方程进行Adam s数值积分求解,同时利用广播星历计算卫星轨道坐标,然后将两者结果同IGS精密星历提供的卫星坐标进行比较,并探讨其轨道误差,计算结果显示广播星历与精密星历差值在2m左右,而数值积分与精密星历的差值在2 cm左右,进一步的分析表明前者误差较大是没有考虑卫星所受的太阳光压、日月引力等影响,而后者考虑了这些影响。鉴于IGS提供的是地固系坐标,而本文数值积分是在惯性系坐标系下进行的,因此本文还举例对惯性坐标系和地固系之间的坐标转换进行了描述。最后,通过实例说明SPPORB IT程序的稳定性以及Adam s数值积分方法的有效性。     

基于Neville算法的GPS精密星历数据加密及精度验证

国际地球动力学服务组织(IGS)提供的精密星历的数据间隔是15min,远远不能满足实际数据处理需要。利用纳维尔(Neville)算法编程实现对IGS精密星历的卫星坐标和钟差的加密,并将卫星坐标插值结果与广播星历计算得到的坐标结果进行对比得到有益结论,钟差插值结果与IGS提供30s钟差数据进行比较得到较高精度的结果。     

坐标框架转换若干问题的研究

介绍了ITRF框架之间的转换问题,用IERS公布的不同ITRF转换的14个参数,把不同ITRF下的精密星历文件和IGS站的坐标转换到其他的ITRF框架下,并利用GAMIT软件进行数据处理,根据得到的结果分析ITRF框架。     

基于广播星历的GAMIT基线解算方法及精度分析

GAMIT解算过程中通常要求精密的轨道文件作为卫星位置基准,针对在实际工程应用中因精密星历公布滞后或网络等因素无法及时获取IGS精密星历产品的特殊情况,提出基于广播星历进行GAMIT基线解算的方法,并与使用IGS最终星历的解算结果进行比较分析.实验结果表明,在309 km范围内,使用广播星历的坐标分量解算结果与使用IGS最终星历相比差值优于10-8数量级,可以满足常规的工程应用需求.     

基于频谱分析的IGS精密星历卫星钟差精度分析研究

采用频谱分析法,对 IGS精密星历中各卫星的钟差精度进行了分析,发现不同的卫星钟钟差存在精度差异;通过与卫星钟差的标称精度相比较,发现部分IGS精密星历钟差还存在量级偏差.     

北斗广播星历偏差分析及改正

以后处理精密轨道钟差为参考,分析了2014年2月至2016年10月北斗广播星历误差及空间信号精度,分析结果表明,北斗广播星历存在偏差,最大超过2m。在此基础上,基于广域差分改正数,采用18个MGEX站不同频点及频点组合连续97d的数据对以上广播星历偏差进行了进一步验证。验证结果表明,不同卫星的伪距观测残差存在与广播星历偏差一致的系统性偏差。比较后处理给出的TGD和广播星历给出的TGD参数的偏差(dTGD),发现dTGD与基于广域差分参数的BEB的相关系数达到0.89,这表明经广域差分参数改正后的星历偏差可能是由广播电文中的TGD偏差造成。将北斗广播星历偏差改正到TGD参数上,分析对用户定位的影响。结果表明,经改正后,双频用户在N、E、U 3个方向单点定位精度分别提高14.9%、28.4%、15.5%,其定位残差也明显得到改善。     

基于IGS网络资源的完备性监测研究

本文从国际知名的高精度数据处理软件BERNESE软件入手,选择欧洲三个IGS跟踪站2002年1年的原始观测数据,应用IGS网络资源包括GPS精密星历,GPS精密钟差,地球自转参数文件,进行精密单点定位计算,讨论卫星轨道对完备性监测的影响,并将IGS跟踪站视为监测站和用户站,实现对IGS监测站和用户站的完备性监测。     

超快速星历在高等级控制网中的应用

高等级大地控制网数据处理一般使用IGS精密星历,但IGS精密星历不能实时获得,满足不了应急保障的需要。采用IGS最终星历、IGR快速星历、IGU超快速星历分别对高等级控制网点进行数据处理,对平差结果及精度进行比较分析。实验证明,IGU超快速星历可应用于高等级控制网数据处理。     

GPS星历精度对精密单点定位的影响

精密单点定位的实质就是利用精密星历和精密卫星钟改正来实现单机精密定位。本文简要地介绍了精密单点定位的原理及技术关键,在此基础上,分析了IGS目前提供的3种精密星历(IGF、IGR、IGU)的精度和时延性。根据实验数据进一步分析了3种精密星历对精密单点定位精度的影响。通过精度分析,得出利用IGS的超快星历也可以达到厘米级定位精度,为全球厘米级单站RTK提供了有益的参考。     

快速精密星历与最终精密星历对定位精度的影响和比较

星历的精度会对单点定位和相对定位的解算结果产生影响,利用IGS跟踪站给出的观测数据以及快速精密星历和最终精密星历来进行计算,结果表明,用快速精密星历代替最终精密星历是可行的。     

基于拉格朗日与切比雪夫方法的精密星历插值研究

采用拉格朗日方法和切比雪夫方法对间隔为15min的精密星历进行内插或拟合,将结果和原始星历进行比较,得到内插拟合的精度。详细分析了在不同阶数时的两种方法各自的精度,比较了它们的优劣。     

基于超快速星历反演大气可降水量的精度分析

水汽是预报某些灾害性天气的重要依据,因此及时获得高分辨率的水汽产品对精准预报天气具有至关重要的意义．针对最终精密星历更新速度较慢、时延较长,无法满足实时反演大气可降水量的要求,提出一种利用超快速星历代替最终精密星历反演大气可降水量的方法:基于地基GNSS反演大气可降水量的原理,利用GAMIT软件,根据国际GNSS服务(IGS)网站提供的不同精度的星历产品获得大气可降水量,并与气象探空站所获得的大气可降水量对比分析．研究结果表明,利用超快速星历所获得的大气可将水量与最终精密星历一致,二者平均差值优于0.1 mm,且与探空站测得的大气可降水量值非常一致,其精度可以满足天气预报的需求．      

基于移动区间的GPS精密星历内插方法

针对采用多项式对GPS精密星历进行插值随着阶数增加插值,精度出现衰减或不稳定的问题,提出了基于移动区间的GPS精密星历内插方法来解决这一问题。采用不同分析中心提供的精密星历进行插值计算,比较不同数据产品的质量,选用数据质量比较好的精密星历进行插值计算,比较三种多项式插值的插值精度。实验结果表明：IGS所提供的精密星历数据质量比较好;采用基于移动区间的多项式插值方法,插值精度可达到亚厘米级。