观测太阳测定地面目标方位的新法

在精度要求±1′内的方位角测量中,总是力求定向方法简便易行。本文推导出一种既不要对表,也不要精确读取表面时,还不需查天文年历的一种观测太阳天顶距测定地面目标方位角的简便方法,介绍了有关原理,并进行了观测试验,表明可以满足±1′的精度要求。     

月球视面中心拟合算法及其在测月快速定向中的应用

基于电子经纬仪对月球明亮区域边沿的观测采样,提出一种月球视圆面中心拟合算法,推导出详细的计算公式。通过实际观测试验验证该算法的可靠性,较好地解决了月面中心的确定问题。在此基础上,探索一种测月快速定向方法。运用此方法进行天文定向,内符合精度和外符合精度均优于±2.0″。测月定向可有效弥补传统天文定向夜间只能依靠观测恒星进行的不足,扩展天文测量的使用范围。由于太阳的视面也是正圆,测月定向方法同样适用于测日定向。     

无水天线观测的船舶天文定位新方法

针对船舶天文定位需要同时观测天体和水天线来获取天体高度角,其定位的结果和精度常受制于水天线的可观测时段问题,该文提出了一种无需水天线观测的船舶天文定位新方法。该方法将双天体的方位角作为观测量,通过牛顿迭代法直接计算船位,不受水天线有限观测时段的限制,并且可避免画天文位置线的繁琐作业。基于天体高度方位表数据对该方法模型进行验证分析得:天体方位角测量精度越高,该方法的船舶定位误差越小,当天体方位角测量精度在±0.05°时,船舶定位误差在5nmile之内,该方法可用于夜间船舶定位,从而扩大传统天文定位使用时段。     

A Fitting Algorithm of the Apparent Moon Center and Its＇ Application on Fast Orientation

基于电子经纬仪对月球明亮区域边沿的观测采样,提出一种月球视圆面中心拟合算法,推导出详细的计算公式。通过实际观测试验验证该算法的可靠性,较好地解决了月面中心的确定问题。在此基础上,探索一种测月快速定向方法。运用此方法进行天文定向,内符合精度和外符合精度均优于±2．0”。测月定向可有效弥补传统天文定向夜间只能依靠观测恒星进行的不足,扩展天文测量的使用范围。由于太阳的视面也是正圆,测月定向方法同样适用于测日定向。     

利用测日实现快速天文定向

介绍了天文方位角测量原理,给出了实用的计算太阳视位置的方法;研究了在白天恒星无法应用的情况下,利用电子经纬仪测日进行快速天文定向及方位角测量,给出了具体的实施方法及数据解算过程,并对实际测量数据进行了精度分析。     

利用测日实现快速天文定向

介绍了天文方位角测量原理,给出了实用的计算太阳视位置的方法;研究了在白天恒星无法应用的情况下,利用电子经纬仪测日进行快速天文定向及方位角测量,给出了具体的实施方法及数据解算过程,并对实际测量数据进行了精度分析.     

星表系统对大地天文测量的影响分析

星表是进行天文导航定位的基础,星表的精度直接影响着导航定位的准确度。研究分析了不同大地天文测量星表的差异及其对测量成果的影响。采用实测数据计算分析了主要星表系统对大地天文测量结果的影响。计算结果表明:FK4与FK5星表系统间大地天文测量结果的差异在角秒级;FK5与HIPPARCOS星表系统间大地天文测量结果的差异为0.1″,但随着时间相对历元J2000.0的推移,其影响会越来越大。     

用天文年历进行表差和经度计算

应用东西星等高法测定表差，是求定天文经度的主要方法之一。目前，大都是使用“东西星等高法计算星表”进行表差及经度的计算。随着小型电子计算机的普及，为外业人员直接采用天文年历计算表差提供了方便。本文介绍用天文年历计算表差及经度的方法。     

一种亮星识别算法及其在天文定向中的应用

基于全站仪对任意亮星的观测采样,提出了一种利用高度角序列和水平角速率进行联合匹配的任意亮星识别算法。通过引入天体地平坐标计算程序,算法可正确辨别行星和恒星。本文分析了任意亮星高度角和水平角速率的观测误差和计算误差,以此给出了匹配阈值条件的设定依据,并在此基础上制定了有效的匹配策略。仿真计算及实际观测试验均表明,该算法具有100%的识别成功率,远优于现有算法。将此算法应用于任意亮星天文定向,定向结果的内符合精度达到2″,外部检核精度达到1.6″。采用多颗任意亮星进行定向,可有效减弱由测站位置误差引入的定向系统误差,提高绝对定向精度。本文提出的天文定向适用于多云及雾霾天气。     

恒星视位置表内插因子的简便算法

天文测量工作中常要计算恒星在观测时刻的视位置。通常，这一计算是利用中国天文年历测绘专用（以下简称测绘历）所刊载的恒星视位置表进行内插，这就需要确定和观测时刻对应的恒星视位置表内插因子（以下简称内插因子）。实际工作中采用的计算内插因子的方法基本上和测绘历说明部分所给出的方法一致，比     

不同电离层映射函数对导航精度的影响分析

介绍广播星历映射函数、投影映射函数、几何映射函数和椭球映射函数4种不同的电离层映射函数,基于Klobuchar电离层模型分析不同电离层映射函数对导航精度的影响。结果表明,不同电离层映射函数对导航精度的影响在厘米级到分米级;在不同太阳活动期,椭球映射函数和几何映射函数对导航精度影响基本相同;在太阳活动活跃期,导航精度由高到低依次为几何映射函数、投影映射函数、广播星历映射函数;在太阳活动平稳期,导航精度由高到低依次为广播星历映射函数、投影映射函数、几何映射函数。建议在导航定位中,电离层映射函数在太阳活动活跃期时采用几何映射函数,在太阳活动低谷期时采用广播星历映射函数。     

BDS广播星历组间位置偏差分析

通过分析星历组间位置偏差的时序变化评估BDS区域卫星导航系统的广播星历性能。文中详细分析了不同广播星历龄期(IODE)和不同的轨道类型(GEO、IGSO和MEO)之间星历组间偏差的差异,结果显示:广播星历组间位置偏差对用户的平均影响约为0.23m;各卫星径向方向偏差最小;对于GEO和IGSO卫星,地影期间会带来较大的组间位置偏差;IODE更新规律的不同会引起组间偏差的差异。     

GAMIT采用快速星历处理GNSS数据的可行性分析

针对IGS最终精密有约12—18 d的时延,不利于C、D级GNSS工程控制网的实时解算,本文以实际工程为例,尝试用IGS发布的快速星历IGR、超快速星历(IGU、IGV)代替IGS最终星历进行基线解算。通过与IGS最终星历的解算结果对比发现,对同一等级的GNSS网,不同星历对基线、测站坐标精度均无明显影响,故在实际应用中用快速星历或超快速星历进行GNSS控制网解算是可行的。     

基于道路的地球同步卫星定位方法误差分析

针对基于道路的地球同步卫星定位方法，分析了几种主要的误差源（测距误差，星历误差，中心站站址误差和道路数据库误差）对定位精度的影响特点，从而给出院 系统本身的定位精度及对道路数据库的精度要求，理论分析表示，测距误差，星历误差是影响用户平面精度的主要因素，而道路数据库的高程误差是影响用户高程精度的主要因素，另外，也进一步验证了该方法的可行性和可靠性。     

Error model for geodetic positions derived from Doppler satellite observations

Doppler observations of Navy Navigation Satellites have been used to strengthen and extend many terrestrial geodetic networks. The main sources of errors in positions determined from these observations are random error of observations, random and systematic errors in satellite positions due to uncertainties in the gravity field, and biases in the coordinate system in which the satellite ephemeris is given. Effects of uncertainties in the gravity field on station coordinates computed with respect to a precise satellite ephemeris are reduced to about 70 cm after 20 satellite passes are observed, but systematic effects prevent assurance that additional observations will improve the accuracy further. A one part per million reduction in scale must be applied to positions computed with the ephemeris to obtain agreement with terrestrial and other precise determinations of scale. The origin of the system is coincident with the center of mass of the earth to 1 m accuracy but the polar axis may be tilted three to five meters at the earth's surface with respect to coordinate systems upon which star catalogues are based.     

不同卫星星历对GPS数据处理的影响

研究了基线解算时分别使用广播星历、快速星历和精密星历时解算结果的影响.对于长基线来讲,使用快速星历和精密星历可以有效提高解算精度,对于短基线,使用广播星历可以保证基线解算的精度.     

基于BDS广播星历的卫星坐标拟合精度分析

针对利用广播星历计算卫星位置时,需反复计算、效率较低的问题。提出利用切比雪夫多项式对广播星历进行卫星轨道拟合,即先计算部分固定时间间隔的卫星坐标作为已知节点,利用不同的拟合阶数,将拟合点与直接法求出的对应点求差,分析其拟合精度。实例表明,只要采取合适的拟合时间间隔和拟合阶数,广播星历拟合精度就可以满足要求。      

北斗卫星轨道预报精度分析及改进

针对北斗GEO、IGSO、MEO的3种卫星类型和动态偏航、零偏航两种姿态控制模式,进行了以ECOM光压模型为基础的轨道预报精度分析。确定了北斗3类卫星的短期、中期、长期预报光压参数选择策略。采用光压参数修正法,通过对北斗卫星光压参数长期变化规律建模,有效提升了地影段轨道长期预报精度。研究结果可同时服务于北斗卫星轨道确定及历书参数生成。     

北斗卫星ECOM光压模型参数选择策略分析

以ECOM经验光压模型为基础,利用北斗卫星3年的精密星历进行轨道拟合,获得了ECOM光压参数的变化规律,给出了北斗3类卫星的ECOM光压参数选择策略。从北斗卫星姿态控制模式出发,通过卫星星体受照分析,指出在北斗卫星地影期零偏航状态下,由于太阳对卫星帆板的不正照,导致与动态偏航姿态相比,光压摄动力存在与轨道周期相关的分量,需要在ECOM 5参数的基础上增加D向周期分量进行吸收。通过MGEX全球网数据定轨试验,本文提出的方法可使零偏段定轨重叠段位置精度提高50%~80%。     

导航卫星速度和加速度的计算方法及精度分析

导航卫星自身的速度和加速度的计算是利用GNSS解算用户速度和加速度的前提和关键,其计算精度也直接影响解算结果。系统分析和总结了基于广播星历和精密星历的导航卫星速度和加速度的计算方法,包括：(1)基于广播星历的公式法;(2)基于导航卫星位置序列的数值差分法;(3)基于导航卫星位置序列的解析差分法。首先在基于广播星历的公式法中,推导了Kepler根数型、GEO型、位置-速度型等三类广播星历计算卫星速度和加速度的解析计算公式,通过比较表明：(1)广播星历解析公式总体计算精度较低;(2)位置-速度型广播星历的加速度计算精度高,而Kepler型广播星历的速度计算精度高;(3)高轨道卫星的速度、加速度计算精度优于中轨卫星。进一步分析了基于精密星历的数值差分法和解析差分法的卫星速度和加速度的计算方法,两种方法的比较研究表明,解析差分法虽然在计算效率上具有优势,但利用短期位置序列建立的解析模型难以表达卫星的真实轨道特征,导致计算的卫星速度较数值差分法低,但两者的加速度计算精度相当。最后通过来自于连续运行参考系统(Continues Operational Reference System, CORS)站点上的实测数据对上述各方法的计算精度进行了评估和比较,表明数值差分法具有最高的速度和加速度计算精度,在高精度应用中应尽量采用。