60°棱镜等高法三次读数观测的试验报告

由于60°棱镜等高仪具有结构稳定、操作简便、易于携带等优点，所以被广泛地用来测定二、三、四等天文点。利用该仪器进行多星等高观测的缺点是每颗恒星只能有一个观测值的记录，每组星的观测值个数也较少。根据少量观测值求定的结果中，偶然误差和人仪差的变化都比较大。为此，我们考虑在不改变仪器原有设备的情况下，把60°等高的观测方法作了改进，使原有的观测方法由一次读数改为三次读数，以提高观测成果的精度。     

全国天文大地网各类方向观测值之权的检定

为了检验和评定我国天文大地网各类方向观测值之权的合理性和正确性,本文给出了两种方法: 1、由赫尔默特的简化计算公式,以估算各类方向观测值的方差和它们的权的最佳估值(?); 2、在一定精度要求下求定各类方向观测值的权的选取范围。 通过计算和分析,我们认为:我国天文大地网平差时给出的各类方向观测值的权P_i是较为合理的。     

一种顾及卫星几何分布的GPS/北斗组合定位定权方法

在GPS/北斗组合单点定位中,观测值定权通常采用两种方法:一种是先验定权,即利用两卫星系统观测值的先验方差来定权;另一种是验后定权,如Helmert方差分量估计。先验定权方法简单,但不精确;验后定权方法严密,但需要足够多的多余观测。由于位置精度因子(PDOP)能很好地反映卫星的几何分布状况,文中提出一种考虑PDOP信息的观测值定权方法,即在先验定权的基础上,进一步考虑了观测卫星空间几何分布情况。利用开阔环境和遮挡环境下的静态观测数据和动态观测数据进行分析。结果表明:在开阔环境下,考虑PDOP信息定权方法的定位精度和验后定权方法相差不大,并且二者均优于先验定权方法;在遮挡环境下,考虑PDOP信息定权方法的定位精度优于先验定权和验后定权方法。     

北斗伪距单点定位的随机模型影响评估

北斗卫星导航系统包含3种不同类型的空间星座,相对应卫星的高度角存在一定的差异,对北斗卫星单点定位的影响也不同。针对这一问题,研究了等权模型、基于卫星高度角和信噪比的北斗卫星观测量随机模型确定方法。利用MGEX站提供的观测数据,通过比较不同模型的实验结果表明:相对于等权模型,基于卫星高度角和信噪比定权模型可以提高单点定位的精度,并且信噪比模型优于高度角模型;在基于信噪比确定权阵的随机模型中,选择不同的参数,对解算结果精度会产生相应的影响。     

Helmert方差分量估计在跨河水准测量中的应用

采用测距三角高程法进行跨河水准测量，可以不量取仪器高，但观测值中有两类不同的观测量。利用Helmert方差分量估计，通过若干次迭代计算，可以更准确地确定两类观测值权的关系，提高了跨河水准测量的平差精度。     

星基反演TEC与地基GNSS TEC数据融合可行性分析

卫星测高、DORIS(Doppler Orbitography and Radio-positioning Integrated by Satellite)和无线电掩星等星基观测技术具有不受地表形态限制的全球观测范围,能够作为地基全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)电离层反演在海洋区域的补充观测。然而星基观测电离层高度范围仅限于低轨卫星轨道面以下,无法覆盖整个电离层高度范围,因此不能直接用于与地基GNSS反演的电离层总电子含量(total electron content, TEC)格网融合。针对DORIS观测反演的相对斜向总电子含量(slant total electron content,STEC),以全球电离层TEC格网(global ionosphere maps total electron content, GIM TEC)为基准,采用整体偏移方法将两者归算至统一观测尺度上;而卫星测高和GNSS掩星电离层产品则选取国际GNSS服务(International GNSS Service, IGS)组织提供的全球电离层TEC格网中均方根(root mean square, RMS)误差小于2 TECU的区域作为基准,采用2014年1月份低轨卫星观测值反演的TEC和GIM TEC数据进行对比,统计Jason-2和COSMIC(Constellation Observing System for Meteorology, Ionosphere and Climate)卫星反演的TEC与GIM TEC之间基于比例因子的函数关系,并将不同的观测手段归算到统一的观测尺度上,对比归算前后的TEC产品差异。并根据反演产品附近的全球定位系统(Global Positioning System,GPS)电离层穿刺点数量进行分类,验证星基电离层反演精度的有效性。对比结果显示,卫星测高、DORIS和掩星3种星基技术归算后的TEC产品与GIM TEC的匹配度在地基观测密集区域均能达到较好的符合度,而在地基观测不足区域符合度存在明显差异。考虑星基观测精度不受地域限制的特性,可认为该海洋区域的差异是由于星基观测在海洋区域观测精度比地基GNSS观测精度更高,星基观测反演的电离层TEC产品可作为海洋地区地基电离层TEC观测的有效补充。     

Helmert方差分量估计在跨河水准测量中的应用

采用测距三角高程法进行跨河水准测量,可以不量取仪器高,但观测值中有两类不同的观测量.利用Helmert方差分量估计,通过若干次迭代计算,可以更准确地确定两类观测值权的关系,提高了跨河水准测量的平差精度.     

以克拉索夫斯基法测定地面目标方位角的一些体会

苏联克拉索夫斯基教授于1924年提出了以观测北极星与一辅助星之间的水平夹角为基础来测定地面目标方位角的方法。此法仅需用普通的经纬仪,不需要天文钟即可进行,而且对测站的经纬度及恒星座标数值精度的要求亦不     

鞍山市大型导线网平差结果精度影响分析

通过城市大型一级导线网测量及其观测数据处理的实践,在平差前,根据导线网观测条件,以估算测角、测边先验中误差为基础,合理选择平差时边角先验权的匹配方案,以取得理想的平差结果.根据边角观测精度的综合因素,适当地选择几组边角先验权匹配方案进行试算,最后确定较为理想的一组边角先验权匹配方案,再进行正式平差计算和精度评定.     

采用中等光学经纬仪按金格尔法测表差定经度

前言在国防建设和经济建设的某些工程中,需要测定大量的三、四等天文经纬度及方位角。其中以天文经度问题较多。一般都是采用高精度仪器按金格尔法或中天法测表差,或者采用中等光学经纬仪按多星等高法或天顶距法测表差定经度。前者仪器笨重,携带困难,后者观测计算都较繁琐,且精度不易保证（稜镜等高法除外）,都不符合多快好省的要求。如果采用中等光学经纬仪按金格尔法测表差定经度是否能获得应有的精度？虽然曾有人作过一些试探性观测,但没有结论。为了解决业务上的迫切需要,我们组织了有限的人力和仪器,从1963年9月到1964年3月在某地（ψ≈30°）进行了一些观测。经初步分析,结果精度是能满足三等天文经度的要求。现将有关观测实验的几个方面阐述于后。     

(一)关于测定方位角的几个问题

利用万能经纬仪观测一等天文方位角,在我国已经有了充分的实践经验。但在用于概略定向、低级三角测量或导线测量的控制以及其它目的等或多场合下,往往需要施测中、低精度的方位角。由于精度要求不高,在仪器方面,可以采用T_3、T_2和010等类型轻便的普通光学经纬仪,在方法方面,也不必拘泥于惯用的北极星任意时角法,可以根据具体情况采用多种多样的方法,以达到设备简单、观测容易和计算简便的目的。关于这一类问题,我们过去还没有作过系统的介绍,本报从本期起,将分期刊登有关这类的文章,来作专门讨论。     

基于等价方差-协方差的粗差探测敏感度分析及实现

选权迭代法在面对独立观测量中的粗差时能够表现出良好的探测效果,但由于其只是一种基于独立观测值的稳健估计法,没有考虑到观测值之间的相关性[1]。而现有的等价权函数虽然都满足稳健估计的要求,但由于所构造的等价权阵不对称,使得最后平差结果严重偏离实际情况。本文介绍在传统稳健估计的基础上,在定权时充分考虑相关观测值之间相关性的不变性,构造对称的方差—协方差阵不断扩大,并通过VB进行编程及实例分析,发现该方法对粗差的敏感度非常强,探测精度很高。     

GRACE卫星GPS数据系统误差分布及其对精密定轨的影响

分析了GRACE卫星在掩星天线关闭和开启状态下GPS观测数据中系统误差的分布情况。结果表明,在掩星天线开启时,观测数据中存在着由于"信号串扰"引起的系统误差,其在消电离层组合P3上的数值最大可达6 m,而对载波相位的影响相对较小。进一步采用降权方法分析了P3观测值对精密定轨的影响。当P3组合观测值标准差大于等于4.0 m时,定轨精度达到最优,在X、Y和Z轴的定轨精度分别为3.9 cm、4.0 cm和3.3 cm。     

切比雪夫多项式在精密星历拟合中的应用

在GPS高精度定位中,通常采用精密星历来获取观测卫星的位置。而当前一些国际组织发布的精密星历的采样率有限,因此,在GPS数据后处理中,用户需要采用一定的方法才能获得任意时刻卫星的位置。采用切比雪夫正交多项式来拟合卫星的轨道,其精度完全符合要求。     

城市全面网边长权倒数估算的新方案

应用全面布网的方法进行城市三角测量有其优越性,它是良好的布网方案之一,但现有的全面网精度估算公式在实践中存在着一定的局限性,因此进一步研究更好的估算方法,显然具有重要的现实意义。本文提出了一个估算边长权倒数的新方案。在探讨新方案时,提出了以下的要求：估算方法最好不受全面网图形形状、网的大小和起算边数目的限制;并且尽量减小估算误差和减少工作量。新方案的实质是,假定全面网以角度按克吕格尔法作两组平差,首先从第二组法方程式中解求传算系数,然后按公式计算平差值函数的权倒数。但在计算传算系数时作了适当的简化,找出了一定的计算规律,并利用了专门用表。因而使全部计算工作可以按雅柯比法在图上进行,从而较好地满足了上述要求。经过实例验算表明,估算精度较高。对于具有一条和两条起算边的全面网,与平差后边长中误差比较,估算误差约为5％,不超过10％。对于三条以上起算边的全面网估算误差约为10％,不超过15％。     

基于VRS的GPS测量误差分析

系统误差包括卫星轨道误差、卫星钟差、接收机钟差及大气折射误差等。是GPS测量的主要误差源。但系统误差通常可以采用适当的方法来减弱或消除,如建立误差改正模型对观测值进行改正,或选择良好的观测条件,采用适当地观测方法,进行线性差分等.本文介绍了基于VRS的GPS测量要解决的一个主要问题即在系统运行中产生的各种误差进行改正,使之减小或者消除。并就影响VRS精度的各种误差予以分析     

GPS/GLONASS卫星导航系统组合定位的定权方法研究

正确合理地确定观测值的权是GPS/GLONASS导航系统组合定位中的一个关键技术问题。本文对GPS/GLONASS导航系统组合定位中几种常用的定权方法进行了比较分析,并以GPS/GLONASS的实测数据为例进行了实验,结果表明:在GPS/GLONASS导航系统组合定位中等精度定权的定位结果精度较差,卫星高度角定权和误差分布律概率密度函数定权后的定位结果精度相当,但较等精度定权法的定位精度都有所提高,赫尔默特方差分量估计法定权的定位结果精度最优。     

顾及精度经济可靠性的控制网优化设计及直接迭代算法

本文根据模拟法控制网优化设计的特点，对由观测值权的改变而产生的精度目标函数。增益进行了理论分析。提出优化设计的精度价格比概念，从而导出受约于一定经济及可靠性的优化设计准则；针对观测值权的优化设计，又导出权分配的最佳调整准则；最后提出了目标函数增益值的直接迭代算法。实践证明，利用此方法进行优化设计，在不需设计者的经验干预下，能快速得到既满足精度要求而又经济合理的控制网布设方案 。     

某公铁两用跨江大桥沉降观测研究

宽阔水域大跨度桥梁沉降观测是一个技术难点。本文以某在建公铁二用桥为例,介绍桥梁墩台沉降观测的技术要求及观测方法;通过精度分析及实践证明,采用不量仪器高、固定棱镜高、同步对向观测的三角高程测量方法进行大跨度桥墩沉降观测是可行的,测量精度达到二等水准要求,成果准确可靠,对其他类似工程有借鉴作用。     

几种LEO星载GNSS精密定轨方法的对比分析

介绍了几何法、动力法、动力平滑法、约化动力法四种常用的LEO星载GNSS精密定轨方法,对比了四种方法的异同,设计实测算例,对几种方法的应用效果进行了比较分析,结果表明:通过选用适当的观测量及数据处理方法,几何法定轨精度能够达到1 m左右水平;大气阻力模型的不完善是动力法与动力平滑法精度受限的主要原因,若不考虑大气阻力,两者的精度仅能达到优于0.5 m的水平,动力法精度略高,而动力平滑法则更易实现;约化动力法通过引入经验力参数,能够弥补力学模型不足的缺陷,在不考虑大气阻力的条件下,其精度相比动力法有显著提高,能够达到cm量级。