卫星信标信道模拟器的设计与应用

针对卫星信标电离层测量系统研制及测试、验证的需要,设计卫星信标信道模拟器,阐述了卫星信标信道模拟器的技术指标、功能、原理和软、硬件实现方法;给出卫星信标信道模拟器的主要应用场合和应用方案。卫星信标信道模拟器的应用,将为卫星信标电离层测量系统的研制提供有利保障。     

海量卫星影像质检软件设计与实现

卫星影像从获取地理空间信息补充手段转变为主要的手段,能否对海量卫星影像快速质检关系到影像分发服务和生产的进度。笔者结合海量卫星影像快速质检的需求,基于局域网工作环境和.NET技术,设计并实现了质检软件,可对海量卫星影像进行自动化预处理,满足多人同时进行质检的要求。该软件质检内容全面、可靠性高、易于扩展,已成功应用于多个项目。     

卫星重力与地球重力场

卫星重力探测技术可获取全球均匀覆盖的地球重力场信号。以GRACE为代表的卫星跟踪卫星（satellite—to—satellite tracking,SST）计划为人类提供了前所未有丰富的中长波尺度的全球地球重力场信息。本文包含两部分研究内容：一是给出基于能量守恒原理的GRACESST重力观测方程,并采用此方法以实测GRACE观测数据求解得到120阶的GRACE地球重力场模型WHU—GM—05,并同国际上具有代表性的类似模型进行了分析比较;二是采用解析方法分析了SST观测系统中KBR、ACC、星载GPS等有效栽荷误差与获取地球重力场信号性能的响应,为我国SST设计和实施提供参考。     

美国商业遥感卫星的发展

高分辨率光学遥感卫星是对地观测的重要组成部分,是获取基础地理空间信息的主要技术手段。从1999至今,美国连续发射了IKONOS、QuickBird、WorldView系列多颗高分辨率商业卫星,一直引领着高分辨率光学卫星遥感发展潮流。通过对美国第一、二、三代的多颗典型遥感卫星的设计理念和技术指标进行深入剖析,总结美国商业遥感卫星的特点和发展趋势,对我国的卫星事业发展具有一定借鉴意义。     

利用卫星跟踪卫星确定地球重力场的理论和方法

卫星跟踪卫星(satellite-to-satellite tracking，SST)的研究可追溯到20世纪60年代，多种方案(GRAVSAT、GRM等)被研究和讨论。但是直到CHAMP(2000)和GRACE(2002)卫星的发射成功，才获得实用的SST数据用于全球范围重力场的研究，SST提供的丰富资料在重力场理论研究方面蕴含的巨大潜力使其成为地学研究的热点问题之一。     

地球外部引力场引起卫星间距离变化的数值模拟研究

卫星跟踪卫星(SST)被认为是解决目前地球重力场探测领域中所面临一系列问题的有效方法之一。随着CHAMP、GRACE等SST卫星重力任务的实施，卫星跟踪卫星方法已经进入实用阶段。以GRACE卫星重力计划为参照，利用数值模拟方法研究了由于地球外部引力场导致的卫星间距离变化的规律，得出了相应结论。本研究方法和结论可以为进一步的研究工作，特别是我国未来可能发展的利用SST探测地球重力场的卫星计划提供参考。     

土地资源管理对我国后续资源卫星数据空间分辨率的需求分析

空间分辨率是资源卫星传感器设计的一个重要技术指标。本文分析了目前及未来10a土地资源管理主要应用领域对资源卫星数据的基本技术要求,对土地利用制图最小上图单元、最大成图比例尺与资源卫星数据空间分辨率的相互关系进行了研究。在此基础上,提出了我国后续资源卫星数据空间分辨率设置方案。     

GOCE卫星测量恢复地球重力场模型的理论与方法

研究了GOCE卫星测量恢复地球重力场模型的理论与方法。论文的主要工作和创新点有： (1) 建立了扰动重力梯度张量各分量没有奇异性的详细计算模型,解决了重力梯度张量Txx分量在两极地区计算的奇异性难题。 (2) 系统研究了卫星重力梯度数据向下延拓的解析法、泊松积分迭代法和卫星重力梯度数据格网化的移动平均法、反距离加权法、普通克里金法,建立了相应的数学模型,导出了相应的计算公式,并采用“直接法”和“移去-恢复法”两种方案对其向下延拓和格网化效果进行了测试。 (3) 分析了能量守恒方程中各项误差对沿轨扰动位计算结果的影响,建立了利用GOCE模拟数据确定地球重力场的最小二乘直接法、调和分析法、最小二乘配置法的实用数学模型,并做了大量的模拟计算。 (4) 建立了利用扰动引力梯度张量各单分量和组合分量确定地球重力场的最小二乘直接法去奇异性计算模型;推导了利用扰动引力梯度张量单分量和组合分量解算地球重力场的调和分析法模型;进一步推导了扰动引力梯度张量各个分量之间的自协方差和互协方差函数及其与引力位系数之间协方差函数的具体计算公式。 (5) 推导了利用不同类型重力测量数据确定地球重力场的联合平差法数学模型,介绍并分析了模型中各类数据最优定权的参数协方差法和方差分量估计法。 (6) 论述了谱组合法的基本原理,给出了多种类型重力测量数据联合处理的谱权及谱组合的通用表达式,基于调和分析方法推导了SST+SGG、SST+SGG＋Δg和SST+SGG＋Δg+N恢复地球重力场模型的谱组合公式及对应谱权的具体形式。 (7) 推导了利用迭代法联合不同类型重力测量数据反演地球重力场模型的基本原理公式,并给出了其具体实现步骤。 (8) 分析并计算了重力卫星轨道高度、卫星星间距离和卫星轨道倾角的设计指标;讨论了双星轨道长半轴的一致性要求、双星姿态俯仰角的控制要求以及双星编队保持机动的时间间隔要求。 (9) 确定了KBR系统的星间距离、星间距离变化率和星间加速度的精度指标;设计了星载GPS系统的卫星轨道位置和速度以及加速度计测量的精度指标;计算了加速度计检验质量质心到卫星质心的调整距离精度指标;分析了恒星敏感器的姿态角测量精度和稳定度;计算了参考重力场模型对于累计大地水准面精度和积分卫星轨道的影响。 (10) 研制了一套利用卫星重力测量数据反演地球重力场模型的软件平台,可对卫星重力测量数据处理及其精度评估提供一些基本方法,并为我国卫星重力测量系统的总体战技指标和主要有效载荷技术指标的量化分析、论证提供理论和技术支持,为我国未来的卫星重力测量系统提供可能的积累和参考。     

中国区域SST卫星重力场模型精度分析

通过比较最新SST地球重力场模型EIGEN_GRACE02S、GGM02S和EGM96模型在中国区域与WDM94模型重力异常残差的差异，分析差异产生的原因及分布，研究新一代卫星重力方法对于提高区域重力场模型精度的潜力以及存在的问题。结果证明，卫星跟踪卫星方法对于现有模型中低阶部分有明显改善。     

卫星重力测量数据处理软件系统的设计

介绍了自主开发的卫星重力测量数据处理软件GRASTAR,给出了该软件的整体设计框架和功能。该软件主要采用动力学法实现,应用CHAMP卫星和GRACE卫星的观测数据反演地球重力场模型。利用模拟方法验证了该软件的正确性,并利用GRASTAR处理了126 d的CHAMP卫星数据,解算出直到40阶次重力场模型的初步结果。     

DEM技术在道路设计中的应用

20世纪50年代未期DEM技术被提出后,伴随着软件技术的提高与获取数据源手段的不断进步,DEM作为新的技术为公路勘察设计提供了全新高效的方法。本文阐述了基于南方CASS7．1成图系统、Civil3D2006软件、纬地软件平台,通过建立数字高程模型（DEM）对道路设计进行研究,并通过实例进一步阐述DEM技术在道路设计中的优越性。     

基于GPS软件接收机的SINS／GPS紧组合系统仿真

为了系统验证SINS／GPS紧组合系统的性能,基于GPS软件接收机,进行了仿真系统构建。仿真系统由轨迹发生器、GPS中频信号模拟器、IMU信号模拟器、GPS软件接收机、SINS导航解算模块、组合滤波算法和导航性能分析模块等部分构成,其中详细设计了GPS软件接收机中的捕获和跟踪算法、SINS解算以及基于伪距和伪距率的组合滤波算法。仿真结果表明：紧组合导航系统收敛性较好,能够一定程度上抑制惯导系统误差的积累,有较好的导航性能。设计的该系统满足紧组合导航系统性能验证的需要,也为后续的超紧组合研究奠定了良好的基础。     

广州亚运地图信息服务平台的设计与实现

依托广州市基础地理信息数据及专题数据,基于WebGIS、Ajax、多尺度地图数据库综合、三维全景可视化等关键技术,建立广州亚运网络地图信息服务平台,对于宣传亚运、服务亚运具有十分重要的意义.阐述该平台的设计与实现,包括软硬件配置、平台结构设计、数据库设计、功能设计及平台实现的关键技术等,为同类平台的构建提供有益的借鉴.     

基于伪码测距技术的无线定位系统设计与仿真

分析、研究了伪码测距技术的基本原理和基于伪码测距技术对空间中目标进行单点静态无线定位的实现方法,重点研究了载波分离与解调、伪码捕获与伪码跟踪等核心模块.采用MATLAB对系统方案进行仿真,验证方案的合理性;在Modelsim软件中采用Verilog语言对伪随机序列的生成载波调制载波分离与解调以及伪码同步进行仿真.根据系统功能,参考软件无线电的设计思想,设计了工作在2.4 GHz频段、基于伪码测距技术的无线定位系统硬件平台方案.文中采用理论研究仿真与实际测试对伪码测距技术进行研究实现,采集记录了测试数据,并进行了分析,为后续的方案改进提供了数据参考.      

基于MultiGenn Creator & VRP构建校园虚拟现实平台的理论与实践

虚拟现实是用计算机模拟的三维环境对现场真实环境进行的模拟仿真。本文以西北农林科技大学南校区为例,结合MultiGen Creator专业建模软件和VRP可视化仿真应用软件,详细探讨了创建虚拟场景和场景驱动过程中关键技术,设计并实现校园虚拟现实平台。实际运行表明,生动逼真的校园虚拟现实平台浏览速度快、仿真效果逼真,它不仅是一个三维数字地图,也是一个简单的GIS系统。本文涉及的技术对其他虚拟场景仿真系统开发、VR-GIS系统开发有着重要的参考价值。     

参数化建模技术应用研究——以城市设计为例

城市设计是控规中不可或缺的引导性内容。随着理论与编制方法的不断创新,城市设计已发展到了以形态整体性理论重构为目标的第四代范型,而三维形态不仅是城市设计的表现形式,也是揭示和把握城市演变进程特征和规律的重要手段,能够有效弥补和提高控制性详细规划指标在三维空间上的乏力和不足。本文以两个实验区为基础,尝试将控规指标作为参数导入CityEngine参数化建模软件中,再利用GIS平台对模型实施空间分析,实现了"建模—分析—编制"动态关联的参数化规划设计流程,使城市设计的引导性作用更加直观、高效。     

一种Matlab与C#混合编程实现测量平差程序的方法

文中针对测量平差的繁杂性及用户对处理软件的易用性要求,结合Matlab与C#语言编程各自的优势,依据测量平差的基本原理与方法,采用Matlab与C#混合编程方法,设计并实现一套简单的测量平差系统软件,其中Matlab用以实现平差函数程序设计,C#则利用VS.net平台进行界面及输入输出功能实现。以一个具体水准网实例验证系统的可行性与简便性,体现Matlab与C#混合编程在测量平差应用中的优越性。     

煤层气地面与井下一体化抽采3维可视化专家系统静态建模

采用直接用图形函数进行绘制与第三方建模软件建模后导出两者相结合的方法,以3DMAX为软件平台,构造3D模型的方法进行建模、以晋煤集团寺河矿为示范区实现了地面建筑物及进行瓦斯抽采附属物的模拟,其效果逼真地反映了地面主要建筑、景观及抽放设施的布局,同时也反映了井下瓦斯抽放管线、设备及人员的配置。     

基于CLUE-S模型集成设计的关键问题研究

在传统方法上使用CLUE-S模型进行土地利用变化模拟存在着效率低下的弊端,如需要借助SPSS软件进行Logistic回归分析和ROC曲线检验;需要借助数学方法进行土地需求量的预测,而预测方法之多会导致数学预测模型不好选取;此外显示土地利用模拟结果需要借助Arcgis软件。本文针对上述缺点,提出在基于CLUE-S模型基础上进行系统集成的设计思路,对其中的关键问题分别进行了研究,分别实现了各个功能。最后将模拟结果与Arcview软件生成的结果进行对比,完全符合。说明该设计思路是切实可行的,从而为解决上述困难提供了有效的方法基础,为该集成系统的有效运用提供了更为科学的依据。     

基于虚拟观测的CORS定位数据处理方法及应用

针对城市连续运行参考系统(CORS)下网络实时动态(RTK)在特殊环境中无法获取固定解的情况,提出了基于虚拟观测数据的后处理解算方法,探讨了基于Trimble Pivot platform软件生成虚拟观测数据和利用TBC软件网求解观测点位置的解算流程和步骤,分析了虚拟观测数据的使用对解算精度的影响．实例分析结果表明,虚拟观测数据各项质量评估指标均与真实观测数据相当,且通过实际工程进行了验证,确定了虚拟观测数据具有一定的可靠性．