南极长城站建立深空跟踪站对月球车地-月通信条件的改善

假定在地球南极中国长城科学考察站建立跟踪站,模拟计算月球南极月球车和该跟踪站之间通信的可达性,并和国内跟踪站与南极月球车之间的通信条件进行比较。计算结果表明：①在长城站所建立的跟踪站与月球南极的月球车通信受地形的影响比与我国境内的跟踪站的影响要小;②中国南极长城站和我国境内的跟踪站经度相差180°,综合长城站和我国境内的跟踪站,可以减少由于地球自转而造成的测站背离月球的影响,使观测时段更长。南极长城站建立深空探测跟踪站的通信可达性模拟计算可为我国深空探测网建站的规划及可行性研究提供参考。     

我国南极长城站和中山站锚地选址及测绘回顾

在1997年以前,我国南极考察船到达南极长城站和中山站附近水域届,由于没有合适的锚地而多次出现险情。成功地在南极长城站和中山站水域完成锚地测绘任务,是一件非常重要的事情。它是南极科考船安全避风、高效货物装卸的保证,它对于我国南极科学考察和基站建设有十分重要的意义。     

从地球测绘到地外天体测绘

随着人类空间探测技术的不断发展,月球与深空探测已成为测绘遥感科学与技术的前沿和新战场。在多类型深空探测任务的驱动下,测绘遥感技术也得到了新的发展。本文结合国内外深空探测的各类任务,对地外天体环绕遥感测图、着陆导航遥感避障、巡视环境感知与视觉导航定位方面的研究现状和成果进行了系统总结;结合未来月球与深空探测任务需求,对深空遥感测绘技术的发展,包括地外天体海量全球遥感数据智能处理、全球控制网精化、月球南极精细三维形貌测绘、多传感器融合的着陆导航避障和巡视环境感知与定位等进行了探讨。     

南极长城站长城海湾水下地形测量技术方法研究

为满足南极长城站改造建设的需要,本文根据长城站气候特点、结合长城站有限资源、参照国内一般区域水下地形技术,研究适合在南极长城站长城海湾执行水下地形测量任务的技术方案。     

中国深空测控网建立方案的研究

概述了深空测控网的基本技术要求,总结了我国卫星测控网和国内现有射电观测设施的技术、组成和分布,分析和论述了将我国现有的测控设施建设成深空测控网的具体方案。     

GPS技术遥感南极大气水汽含量的研究

随着各地GPS基准站网的逐步建立与完善,地基GPS气象学的应用在各地已逐渐普及,但在南极还很少涉及。南极的天气变化直接影响着全球的气候变化,对南极大气水汽含量的研究,可为全球气候研究提供参考。文中根据最佳组网方案解算出南极长城站的对流层天顶总延迟,利用改进的Hopfield模型及局部加权平均温度模型计算的转换系数计算了该站上空绝对可降水分,并与南极实际可降水分进行了对比分析,二者差异很小,说明了利用GPS数据解算南极高精度可降水分的方法是正确的。     

利用逻辑回归的南极常年考察站选址定量研究

南极常年考察站是人类在南极地区科考、探索以及观光等活动的据点,其选址对南极自然环境产生一定影响并制约考察站本身功能。本文突破传统考察站选址方法,基于地理信息系统,采用逻辑回归模型模拟已建站情况,使用定量化方法建立指标体系,评价常年站建站适宜性程度。实验过程摒除了人工指标适宜性分类以及专家打分等过程,降低了人为因素带来的不确定性。实验证明,其对已建站情况的拟合精度大于全指标模型,可以更好地模拟常年站的选址情况。     

深空探测器射电跟踪数据应用研究

嫦娥探月工程"绕、落、回"三步走圆满收官,收集到大量独有的射电跟踪数据,极大地推动了中国射电跟踪数据应用方面的研究.重力场恢复是射电跟踪数据最直接的科学应用,是研究天体内部结构的重要手段,因此发掘嫦娥数据在月球重力场解算方面的贡献尤为紧迫.近年来,中国深空探测逐渐从月球向太阳系纵深发展,一方面正在实施火星探测任务,另一...     

瞬变电磁雷达探测不同材质地下管线

随着城市化进程的加快,地下市政管线迅速增长,地下管线普查是一个跨行业、跨部门、多学科的新兴产业,又是一个涉及部门多、工作面广、技术复杂的系统工程。地下管线探查目前仍以管线仪、地质雷达为主。在城市未知管线盲探时,地质雷达由于功率小、频率高、探测深度有限,在实际工作中仍有许多问题有待解决。基于此,本文从瞬变电磁法原理、浅层瞬变电磁技术出发,利用中心回线装置、全期视电阻率计算、雷达波谱图像处理等瞬变电磁雷达技术,针对城市不同材质地下管线开展室内试验,并与地质雷达进行现场试验对比,通过依托工程验证了瞬变电磁雷达在城市不同材质地下管线的探测效果;总结了不同材质地下管线的视电阻率特征,说明用视电阻率法探测城市地下管线的可行性,为瞬变电磁雷达在城市地下管线普查、厂区或住宅区地下管线探测、施工场地管线探测和专业管线探测方面开辟新的应用。     

VLBI技术测月的数学模型探讨

近年各国已纷纷制定测月计划,采用何种技术对月球进行定位,变得尤为重要。本文通过对VLBI技术特点进行分析,VLBI是目前大地测量中精度最高的技术手段,但只适用于深空探测,因为深空射电信号到达地面时,可看作平行信号。本文针对VLBI技术特点及数学模型,对存在不可忽略视差的VLBI测月模型,通过级数展开,解决月面射电信号到达地球时的视差问题,并顾及地球自转得出最终数学模型,通过站间一次差分消除钟差等影响,得出VLBI对近轨天体(月球)表面射电源定位的数学模型。     

网络RTK对流层延迟内插模型精度分析

流动站与参考站间双差对流层延迟的精确改正是网络RTK技术的关键。本文采用河南省地基增强系统参考站网7个参考站的观测数据进行试验,选择LIM、LCM、LSM和KRG模型为研究对象,分析了各模型用于不同高差水平流动站对流层延迟改正的效果。试验结果表明：4种常用内插模型中,LIM和KRG模型对流动站对流层延迟改正的精度较优。流动站与主参考站高差达到400 m时,对于低高度角卫星,模型内插精度降低到分米级,不满足用户流动站高精度定位需求。     

长距离GPS/BDS双系统网络RTK方法

基于区域参考站网的网络实时动态定位(real-time kinematic,RTK)方法是实现全球定位系统(global positioning system,GPS)、北斗卫星导航系统(BeiDou satellite navigation system,BDS)高精度定位的主要手段.研究了一种长距离GPS/BDS双...     

基准站观测数据加密方法及其在差分GNSS后处理中的应用

当基准站采样率低于流动站时,不能用常规差分全球卫星导航系统（Global Navigation Satellite System,GNSS）后处理方法得到流动站所有历元坐标。针对此问题,给出了基于精密单点定位（precise point positioning,PPP）模型构造基准站非采样点上虚拟观测值的方法。该方法将接收机钟差、对流层天顶湿延迟从观测值误差中分离出来,同消电离层模糊度一起进行估计,利用基准站真实坐标获得卫地距,在此基础上计算相邻两个观测历元的残差进而拟合历元间非采样点残差,与卫地距、各项估计误差一起生成虚拟观测值。该方法保持了虚拟观测值的误差特性,尤其是基准站与流动站间的共性误差。该方法仅加密基准站数据,对流动站没有影响。算例结果表明,基准站在采样间隔30 s范围内,使用该方法加密的虚拟观测值与真实值有较好的一致性,采样间隔分别为30 s、15 s、5 s的虚拟测码伪距和载波相位观测值偏差的标准中误差分别在0.2 m和1.2周左右、0.1 m和0.7周左右、0.05 m和0.2周左右;在30 s采样间隔情况下,按照该方法处理后仍能满足厘米级定位精度的要求。     

深空探测器同波束相位参考成图相对定位方法

针对我国后续深空探测任务中高精度相对定位需求,提出了采用天文同波束相位参考成图技术进行深空探测器相对定位的方法。首先建立适用于深空探测器信号特点的同波束相位参考成图相对定位模型,然后分析信号带宽和UV覆盖两个因素对测量精度的影响。最后利用我国VLBI观测网(CVN)在2013年15、20和21日接收的嫦娥三号着陆器和玉兔号巡视器下行同波束数据,处理得到了巡视器在5个环拍点相对着陆器的位置,验证了本文方法的可行性及其对探测器下行信号的强适应性。与视觉定位结果的对比表明,巡视器相对着陆器定位精度达到米级。     

星座异构基准站网虚拟参考站数据生成方法

针对各地现有卫星导航定位基准站可用星座存在差异性的问题,提出了按星座分别生成虚拟参考站数据的方法。该方法通过修正接收机钟差影响,实现了多个参考站作为主参考站生成同一个站点的虚拟观测值,有效避免了单个主参考站星座兼容性的影响,可为流动站提供更多的可用卫星。试验针对部分基准站不兼容北斗卫星的情况,分别在开阔区域和房角区域测试了按星座组网前后流动站的定位性能。结果显示：更多基准站参与服务能够改善虚拟参考站数据质量;按星座组网后流动站的定位质量更优,尤其可以显著改善流动站在房角等有遮挡区域的可用性和定位质量。研究成果对于有效整合当前各类基准站数据资源、提升服务对星座的兼容性具有实用价值。     

月表空间环境因子动态建模驱动的探测区选取

针对在复杂的月表环境下及时高效地选择合适的探测区域这一问题,考察已有的月球探测研究资料,分析了可能影响到科学探测的月球空间环境因子,在此基础上开发了一个可对环境因子动态建模并应用模型自动选取探测区的GIS系统。基于该系统,构建了一个针对嫦娥三号着陆区附近探测区域选取的评价模型,并将其成功应用于嫦娥三号巡视器科学探测目标的选取工作。     

基于CORS基准站的GNSS滑坡地质灾害监测数据处理策略分析

为充分发挥连续运行参考站(CORS)基准站在滑坡地质灾害监测领域的资源优势,分析了基于CORS基准站的变形监测数据处理策略,评估了观测值类型、解算时长、基线长度对监测精度的影响,给出了CORS基准站作为监测基准时可覆盖的范围,为推动CORS在变形监测的深度应用提供了重要的数据支撑.      

南极采用飞艇进行航空摄影测量的可行性探讨

随着我国对南极科考工作的加强,迫切需要新的高精度的地形图资料。而由于南极特殊地域的限制,要求作业时间要尽可能地短,基于这种情况,在南极两站地区采用飞艇航摄手段获取高精度的两站地形图将成为最佳的可行手段。     

BDS监测站坐标维持的探讨

北斗二代卫星导航系统（BDS）监测站建设是在北斗一代的基础上进行的,为方便管理,监测天线安装在各监测站楼顶上,稳定性不够,同时北斗二代卫星导航系统目前采用的2000中国大地坐标系,归算误差较大。本文针对这些问题,分析了北斗卫星导航系统监测站由时变效应引起的位置变化量和地表沉降对监测站坐标维持的影响,论述了目前时变效应处理方法存在的误差的量级,讨论了美国GPS所使用的WGS-84坐标框架的维持与更新方法。最后,结合北斗卫星导航系统监测站的建设现状,从监测站的建设、数据处理等方面提出了建立测站坐标时间序列,维持北斗卫星导航系统监测站坐标的可行性方法,并提出了意见与建议。      

基于虚拟参考站的GNSS滑坡变形监测方法及性能分析

全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS)技术在大坝、桥梁、滑坡等形变监测领域应用广泛。针对传统监测方法需要架设基准站、导致监测成本增加的问题,提出一种基于虚拟参考站的GNSS变形监测方法,利用连续运行参考站(continuously operating reference stations,CORS)观测数据,生成虚拟参考站(virtual reference station,VRS)代替实体参考站,实现高精度变形监测。利用中国云南省屏边苗族自治县约30处滑坡监测点进行实验分析,结果表明,当CORS基准站间距小于40 km时,双差对流层和电离层延迟模型内插精度优于10 mm,利用观测时长大于8 h的数据,可以实现平面精度优于5 mm、高程精度优于10 mm的形变监测。