GPS共视时间比对中的电离层时延改正问题

众所周知，GPS共视是目前国际上主要的时间传递比对技术，其中扣除电离层时延是很重要的一个方面。介绍了如何采用国际GPS服务中心(IGS-International GPS Service)公布的电离总电子含量(TEC-Total Electron Content)图来进行电离层时延改正。结果表明：对于单频GPS接收机，采用TEC图作电离层时延改正后的单站定时和共视比对精度比用理论模型作改正的精度有很大的提高。通过比较还表明，亚太地区的时间实验室之室的时间传递精度比欧美地区的要低，这可能是因为亚太地区用于测量TEC的IGS测站少，因而导致该地区的TEC的精度较低。     

电离层TEC对小耀斑的响应

利用国际GPS观测网(IGS)提供的多个台站的观测数据,分析了M级别以下的小、暗太阳耀斑对向阳面电离层TEC的影响．利用传统分析方法的结果表明,从单条视线(LOS)观测数据得到的电离层TEC及其时间变化率曲线来看,由于它们的波动水平和正常情况下的背景电离层变化相当,使此类小耀斑的信息完全淹没在背景噪声中,不能够显示和分辨出耀斑的发生．利用相干求和的数据处理方法,选用向阳面18个GPS台站的观测数据研究了一次C级SF耀斑引起的电离层TEC增加,结果发现,这种方法能有效地消除背景电离层变化噪声,电离层对耀斑的响应非常清楚和明显,这通常只能在X级别的大耀斑中看到．和GOES卫星X射线数据相比,电离层TEC变化的时间特征和耀斑爆发的开始、最大和结束时间均有很好的符合,其最大平均TEC增量在0．1TECU以下,和X级别的大耀斑相比有一个或多个量级上的差别．     

通过卫星双向双频观测对电离层时延的测定

介绍了利用卫星双向双频(C波段)观测来测定电离层时延的方法,并对不同经纬度的观测结果进行了比较和分析。卫星双向双频(C波段)观测精度高,采样间隔短,能测定电离层总电子含量的细微变化。     

利用GPS探测电离层异常中的高斯过程处理方法

平静状态下电离层总电子含量（TEC）随时间的变化通常可以视为平稳随机过程。然而，太阳或地球的突发事件（如太阳耀斑、地磁场的扰动）会引起电离层的扰动，破坏该平稳过程，从而引起其统计参数的变化。依据平稳随机过程——高斯过程的相关性质，利用其自协方差函数和TEC时间系列，构建了独立同标准正态分布的观测样本，并利用X^2假设检验的方法来探测电离层异常现象。此外，还利用了2000年7月14日太阳耀斑期间我国国际IGS跟踪站武汉GPS跟踪站的数据，进行了实例分析。结果表明，该方法可以有效地探测电离层异常现象。     

GPS实时监测和预报电离层电子含量

GPS能高精度地实时监测电离层总电子含量(TEC)变化，对纠正单频GPS接收机电离层延迟和监测电离层活动及其所反映的太阳活动规律具有重要意义．上海地区GPS综合应用网的建立，为监测长江三角洲地区电离层变化提供了宝贵的资料，利用这些双频GPS接收机的连续观测资料，可近实时地监测和预报该地区电离层总电子含量，其内外符精度和外推预报30分钟的精度均优于0.4m．     

GPS共视中电离层时延计算方法比较研究

为了更好地计算GPS CV（共视）时间传递中的电离层时延值（它是影响CPS CV比对结果精度的主要因素之一）,介绍了当前3种电离层时延的计算方法,并以NICT（National Institute of Information and Communications Technology）单站GPS比对数据及NICT与NTSC（National Time Service Center）的GPS共视比对数据为例,分析比较了不同的电离层时延计算方法对GPS时间比对结果精度的影响。计算结果表明：利用双频实测电离层时延和利用ICS（International GPS Service）提供的TEC（total electton content）map计算的电离层时延对GPS CV比对结果修正后的精度,比利用电离层改正模型的时延对比对结果修正后的精度分别提高30％～40％和20％～30％。     

电离层TEC预报的直接法和间接法及其比较

提出用时间序列分析理论中的ARIMA(p,d,q)模型对电离层进行预报的直接法及间接法.直接法也就是对每个网格点上的电子总含量所形成的时间序列进行直接预报.间接法为:首先对电离层电子总含量用球谐函数拟合得到拟合系数的时间序列;再用时间序列分析理论中的ARIMA(p,d,q)模型对拟合系数进行预报;然后计算出对应时刻所需点的电子总含量.利用2004年1月1日至2005年1月31 International GPS Service(IGS)所给出的电离层资料对提出的两种方法进行检验和比较,结果表明,在12天以内,上述两种方法的预报结果基本一致,长于12天的预报时,间接法的精度高于直接法.在20天时间内,预报值与已知值之差小于3个TECU的电离层点数占总点数的百分比基本上都在80%左右;随着时间的推移,这个比值的下降对直接法并不明显,而对间接法则有所下降.显然,直接法适用于区域性的电子总含量的预报;而间接法适用于全球性的电子总含量的预报.     

利用地基GPS网高精度实时监测电离层TEC

地基GPS网是监测电离层总电子含量(TEC)的有效手段之一,本文基于上海综合GPS应用网建立了高时空分辨率(0.5h×0.1°×0.1°)的垂直TEC格网模型,用于实时地监测该地区上空电离层TEC变化.该模型每30min给出一幅电离层TEC图,详细地反映了区域电离层分布和变化情况,并可用于实时地改正该地区单频GPS接收机的电离层延迟.     

时间序列分析与地球自转

本文介绍和综述了时间序列分析方法在我国地球自转研究领域中的应用情况和结果以及时间序列分析模型的应用前景。     

昆明IGS 站GPS观测时间系列

给出了昆明(KUNM)国际GPS服务(IGS)GPS卫星观测站历年观测结果统计,即自建站以来每年的观测成功天数,1998年至2004年昆明IGS站测站坐标的长期运动趋势图。     

GPS全球电离层TEC的并行算法建模及初步结果分析

根据高精度卫星导航定位和全球电离层活动监测的需要,利用全球370多个GPS基准站的双频相位实测数据,监测全球电离层总电子含量变化和GPS卫星及接收机的DCB。由于数据量大、数据处理时间长,很难实现高精度快速建模,为此我们采用OpenMP并行算法来加快数据处理速度。实验表明,相对于串行处理,并行处理在8核服务器下能加速7倍以上,在48核服务器下能加速超过40倍。将本文的初步建模结果与CODE、JPL等分析中心的结果进行比较,表明用该方法建立的模型是可靠的。其卫星DCB结果相对于CODE发布的结果精度为0.4ns,相对于JPL发布的结果其精度达到0.3 ns。其测站DCB相对于2个分析中心结果的精度均优于2 ns,垂直总电子含量相对于各分析中心的GIM产品的精度都在5.3TECU以内,相对于CODE的结果的精度最高,达4 TECU。     

Comparison between Windowed FFT and Hilbert-Huang Transform for Analyzing Time Series with Poissonian Fluctuations: A Case Study

Hilbert-Huang Transform (HHT) is a novel data analysis technique for nonlinear and non-stationary data. We present a time-frequency analysis of both simulated light curves and an X-ray burst from the X-ray burster 4U 1702-429 with both the HHT and the Windowed Fast Fourier Transform (WFFT) methods. Our results show that the HHT method has failed in all cases for light curves with Poissonian fluctuations which are typical for all photon counting instruments used in astronomy, whereas the WFFT method can sensitively detect the periodic signals in the presence of Poissonian fluctuations; the only drawback of the WFFT method is that it cannot detect sharp frequency variations accurately.     

三轴椭球模型下的SZ效应星系团计数

在不久的将来，若干基于SZ效应的巡天计划即将观测到大量的星系团．分别采用星系团暗物质的球模型和椭球模型，给出了可观测SZ星系团数目的理论预测，并讨论了形状对星系团数目不确定性的影响．在计算中，利用星系团维里平衡的条件，通过巡天观测的流量下限来确定可观测星系团质量下限，进一步由质量函数给出星系团数目预测．计算结果表明：若通过SZ巡天观测来限定宇宙学参数，形状引起的系统不确定性要予以考虑．     

我国综合原子时计算软件设计

为了使我国综合原子时TA(JATC)的计算更加方便、快捷、准确,并避免人工处理数据问题的失误,通过对NTSC现用的原子时计算方法进行分析,以及对远程时间比对数据处理方法的深入研究,在Visual Basic 6.0语言环境下开发了TA(JATC)的计算软件。对国家授时中心2006年6月以来的数据进行了试算,结果表明该软件是可靠和正确的。     

中国大陆地壳运动的背景场

利用中国大陆和周围地区的12个IGS站近3年（1995年5月-1998年3月）的GPS观测资料,确定了这些IGS站的水平位移速率,并用其研究中国大陆地壳构造运动的背景,得到了具有重要意义的推论。