天体视位置计算研究

利用美国海军天文台提供的矢量程序包和国际天文协会提供的基础天文标准库,研究了在地球和月球上精度可以达到毫角秒的恒星和行星视位置计算,分析了恒星视位置计算中的各种改正影响。     

基于星心坐标系的视位置计算

在天文计算中所用到的观测瞬间的恒星坐标，一般是从某一历元的恒星位置表中的平坐标通过视位置计算得到。但这是针对测站设在地球上进行的，对于以导航卫星为测站的恒星位置计算还没有进行具体的推导。文中通过对基于星心坐标系视位置计算原理的详细分析，给出了基于星心坐标系恒星和卫星的视位置计算方法、公式和步骤，并通过编程试算，对测站设在地面上和测站设在卫星上的视位置改正的大小进行了初步比较，验证了程序的正确性。     

天文定姿恒星视位置解算及更新算法

恒星视位置为航天器天文定姿提供矢量信息,是星敏感器工作必备数据。针对天基恒星视位置由于受航天器光行差影响,与地心视位置有角秒量级的差别这一问题,该文基于新天文参考框架建立一种实用天基恒星视位置计算模型,该模型可计算恒星的地心视位置和站心视位置。与天文年历恒星视位置对比,赤经的差值在40ms以内,赤纬的差值在120mas以内,验证了模型的准确性。利用STK仿真轨道数据解算站心视位置,通过分析两种视位置差别提出一种定姿跟踪模式下视位置更新算法,该算法一周内精度可保持在0.6″以内。实验表明:视位置计算模型准确性高、速度快,可满足定姿初始捕获时间要求,更新算法长时可靠,提高了定姿的计算效率。     

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。     

快速计算白塞耳日数和恒星视位置

本法无需查《中国天文年历》，更不需内插，就可把《中国天文年历》中的所有一千多颗恒星前后几十年按所给的时刻算出其视位置，因而有重要的实用价值。计算内容包括：１．岁差、章动；２．光行差；３．白塞耳日数；４．日、月位置；５．恒星视位置和平位置的转化等。用微机就可实现，而且计算速度快。计算精度为０．２″，完全满足快速自动选星，检测当前我国已投入使用的各种精度的经纬仪系统差等实际需要。本法也可以扩展到其它恒     

基于星心坐标系的视位置计算

在天文计算中所用到的观测瞬间的恒星坐标,一般是从某一历元的恒星位置表中的平坐标通过视位置计算得到.但这是针对测站设在地球上进行的,对于以导航卫星为测站的恒星位置计算还没有进行具体的推导.文中通过对基于星心坐标系视位置计算原理的详细分析,给出了基于星心坐标系恒星和卫星的视位置计算方法、公式和步骤,并通过编程试算,对测站设在地面上和测站设在卫星上的视位置改正的大小进行了初步比较,验证了程序的正确性.     

关于地球和月球首子午线的研究

首先对地球首子午线在不同时期的定义进行了分析和总结,进一步明确了当前对地球首子午线的严格定义,澄清了地球首子午线即过格林尼治天文台的子午线这一模糊认识.同时,结合我国月球探测工程的需要,分析了目前IAU推荐的月球首子午线定义和Bryce Walden等人提出的月球首子午线定义的优缺点.最后,对我国月球探测工程中坐标系的选择提出了建设性的意见.     

Tycho-2星表读取及恒星视位置计算研究

为了建立高精度的恒星视位置计算模型,该文基于FORTRAN语言对Tycho-2星表进行读取,并分别绘制J2000.0时刻全球和中国区域恒星分布图;建立了一个新的恒星视位置计算模型,对天顶望远镜实测CCD星像进行处理,并与NOVAS-F程序的视位置计算结果进行比较,以此验证新的计算模型的可行性。实验结果表明,新的恒星视位置计算模型精度符合精密天文大地测量标准。     

关于地球和月球首子午线的研究

首先对地球首子午线在不同时期的定义进行了分析和总结,进一步明确了当前对地球首子午线的严格定义,澄清了地球首子午线即过格林尼治天文台的子午线这一模糊认识。同时,结合我国月球探测工程的需要,分析了目前IAU推荐的月球首子午线定义和Bryce Walden等人提出的月球首子午线定义的优缺点。最后,对我国月球探测工程中坐标系的选择提出了建设性的意见。     

岁差章动量的关系与坐标转换方法

国际天文联合会(IAU)2006决议1推荐采用P03岁差模型代替IAU2000A岁差模型,该模型的岁差参数由用户选择。针对这一决议,绘制了表示岁差章动参数之间关系的天极图和分点图,讨论了与目前决议相一致的坐标转换规律,并对岁差章动参数的各种选择方案及其特点进行了详细研究。这不仅为新决议中P03岁差模型的推广应用提供了有力的支持,同时也进一步明确了各种岁差章动参数之间的关系及其在实用中应注意的问题。     

岁差章动量的关系与坐标转换方法

国际天文联合会(IAU)2006决议1推荐采用P03岁差模型代替IAU2000A岁差模型,该模型的岁差参数由用户选择。针对这一决议,绘制了表示岁差章动参数之间关系的天极图和分点图,讨论了与目前决议相一致的坐标转换规律,并对岁差章动参数的各种选择方案及其特点进行了详细研究。这不仅为新决议中P03岁差模型的推广应用提供了有力的支持,同时也进一步明确了各种岁差章动参数之间的关系及其在实用中应注意的问题。     

顾及地球引力摄动的卫星和卫星星下点位置计算

本文叙述了顾及地球引力摄动的卫星化置计算方法；利用天球坐标系与地球坐标系之间的坐标变换关系，给出了由卫星位置计算卫星星下点位置的严密计算公式。     

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.     

MIMO下视阵列SAR位置偏移误差分析

首先借助GPS系统的3个平移分量,根据等效相位中心原理,详细推导了MIMO下视阵列SAR整体误差模型;其次在忽略姿态角误差影响的前提下,重点分析了各个独立平移分量对成像结果的影响程度,得出了高程向误差分量影响最大的结论;最后通过分别加入相同大小高程向和跨航向误差分量的仿真数据的三维成像实验,验证了结论的正确性。实践证明,MIMO下视阵列SAR作为一种新体制三维SAR系统,在高楼耸立的城市测绘领域具有重要的应用价值。     

基于网络的北斗位置信息服务研究

介绍了基于网络的北斗位置信息服务的概念和特色和国内外基于位置的服务发展现状,详细描述基于网络的北斗位置信息服务体系架构设计中的用户端、通信方式、网络服务端,并阐述其作用和意义。     

天文导航标准体系建设现状与未来发展

天文导航是利用对自然天体的测量来确定自身位置和航向的导航技术.通过分析天文导航技术的发展现状和应用领域,梳理了国内外天文导航技术的相关标准,给出了天文导航技术的一种标准体系,并对天文导航制定的标准未来发展提出了建议.     

基于新参考系的极移改正

本文利用IAU2000决议中关于CIP的定义阐述了极移坐标系和极移坐标的定义,在总结微分旋转矩阵的性质的基础上给出了极移旋转矩阵的详细推导,结合极移产生的主要原因,详细介绍了目前国际上关于极移模型化工作的最新进展,最后给出了获取极移坐标和TIO位置的方法和途径。     

历表对天文定向的影响

不同历表计算天体视位置不同,对天文定向产生一定影响,影响程度随着观测天体的不同而不同。通过观测恒星、太阳、金星和火星进行天文定向时,历表对天文定向结果的影响可以忽略;通过观测月亮和土星进行天文定向时,必须考虑历表对天文定向结果的影响;通过观测木星进行天文定向时,在高精度要求下,必须考虑历表对天文定向结果的影响。     

利用多星矢量观测信息进行天文导航定位技术的研究

传统的天文导航定位原理都是基于天文定位三角形或高度差法来实现的,但是这两种方法均只能利用天体的高度信息,而不能利用天体的方位观测信息。介绍了与表示天体坐标相关的坐标系及天体位置的矢量表达式,详细推导了双星矢量天文定位模型,并基于此提出了实现多星矢量天文定位的原理。该方法同时利用了天体的方位和高度观测信息,不仅提高了观测量的利用率,而且还能够用于高精度、高自动化、大数据量的天文导航定位。     

卫星位置误差对GPS共视时间比对的影响

影响GPS共视时间比对的一种因素是卫星的位置误差,这个影响程度取决于用户对卫星的观测仰角和用户间的基线长度。当两个用户的仰角大致相同时,卫星位置误差对时间比对的影响与基线长度近似成正比,而与仰角的大小几乎无关。当两个仰角不同时,对于小于2500km的基线,两个仰角之差越小,这种影响就越小。对于5000km以内的基线,无论多大的仰角,时间比对的误差最多相当于卫星位置等价误差(卫星位置误差除以信号传播速度)的四分之一。