扰动引力快速确定的替代算法

扰动引力的点质量表达方法使得扰动引力的计算模式具有最为简单的结构,但它本身也具有计算量大的缺点,与实时计算的目标相矛盾.为解决这一矛盾,文中用三次等距B样条函数进行试验.结果表明,在已知预设弹道坐标的条件下,三次等距B样条函数方法是适于进行快速精确逼近弹道扰动引力的数值算法.     

点质量模型计算弹道扰动引力的快速替代算法

利用点质量模型计算弹道扰动引力可以使扰动引力的计算模式具有较为简单的结构,但它本身也存在计算复杂、计算量大的缺点,很难适应实时快速计算的需要。通过分析各频段空间扰动引力矢量随高度变化的特性,从数值逼近理论的角度出发,提出了利用多项式分段拟合的方法替代点质量模型计算空间弹道扰动引力矢量。计算结果表明,所建立的拟合函数模型结构形式简单、计算速度快,单点平均计算速度提升2个数量级,能够满足弹道扰动引力实时、快速计算的需要。     

点质量模型计算弹道扰动引力的快速替代算法

利用点质量模型计算弹道扰动引力可以使扰动引力的计算模式具有较为简单的结构,但它本身也存在计算复杂、计算量大的缺点,很难适应实时快速计算的需要.通过分析各频段空间扰动引力矢量随高度变化的特性,从数值逼近理论的角度出发,提出了利用多项式分段拟合的方法替代点质量模型计算空间弹道扰动引力矢量.计算结果表明,所建立的拟合函数模型结构形式简单、计算速度快,单点平均计算速度提升2个数量级,能够满足弹道扰动引力实时、快速计算的需要.     

弹道扰动引力的有限元逼近算法

为了克服多项式逼近弹道扰动引力的缺点,根据有限元插值的原理,采用了对弹道周围空间区域进行有限元剖分的方法,利用剖分单元各顶点的扰动引力分量内插出弹道点对应的扰动引力分量值.结果表明,文中提出的逼近算法能够快速精确可靠地逼近弹道扰动引力,是一种具有应用价值的方法.     

点质量模型计算空间扰动引力的多项式拟合研究

本文通过对点质量模型计算各频段空间扰动引力矢量随高度变化的分析,提出了点质量模型的代数多项式拟合逼近模型。通过对多项式拟合函数与点质量模型计算空间扰动引力矢量结果的比较,确定了各频段适合实际计算的多项式函数次数,从而建立起能够替代点质量模型的分段多项式拟合函数模型。所建立的拟合函数模型能够贴切地反映出空间扰动引力各频段的变化特征,而且函数形式简单,有利于实现空间扰动引力的实时、快速计算。     

弹道扰动引力的有限元逼近算法

为了克服多项式逼近弹道扰动引力的缺点，根据有限元插值的原理，采用了对弹道周围空间区域进行有限元剖分的方法，利用剖分单元各顶点的扰动引力分量内插出弹道点对应的扰动引力分量值。结果表明，文中提出的逼近算法能够快速精确可靠地逼近弹道扰动引力，是一种具有应用价值的方法。     

二次B样条修正VTEC多项式模型研究

基于多项式函数模型和B样条函数模型,利用二次B样条修正VTEC多项式模型,即将电离层延迟划分为概略初值和修正值两部分进行求解,采用L曲线法求解岭参数对二次B样条修正模型进行岭估计解算,与VTEC多项式模型解算结果进行比较分析,较好地解决了拟合曲面的光滑度和逼近精确度之间的矛盾,提高了电离层延迟解算的精度和可靠性。     

GNSS高程转换的B样条函数模型精度与分析

详细研究了B样条函数用于GNSS高程转换的函数模型与转换精度,并与三次样条函数、三次赫米特插值的高程转换精度进行比较,分析得出以下结论：1)当控制点间距约为5 km时,三次非均匀B样条函数、三次样条函数和三次赫米特插值的高程转换精度优于1.0 cm,且95%以上的转换高差都满足四等几何水准的限差要求,整体上三次非均匀B样条函数的高程转换精度与三次样条函数、三次赫米特插值的高程转换精度基本相当。2)算例一表明三次均匀B样条函数的高程转换精度差于三次非均匀B样条函数、三次样条函数以及三次赫米特插值,原因是控制点间距不均匀。当控制点的间距小于30 km时,三次非均匀B样条函数、三次样条函数以及三次赫米特插值均有87%以上的转换高差满足四等几何水准的限差要求。在高程异常变化较为平坦的线性工程中,采用三次非均匀B样条函数模型进行高程转换的控制点间距建议不大于30 km,且在高程异常剧烈变化区域相应增加控制点有利于提高高程转换精度。     

弹道主动段全射向扰动引力快速逼近方法

目前快速逼近方法都必须在已知主动段弹道的条件下才能进行计算,这对于弹道导弹的机动发射(指随时的打击目标的改变)重力场保障带来困难。这里提出了一种能够实现对某种标准弹道的弹道导弹主动段全射向扰动引力快速逼近方法。试验表明:在3×10-5ms-2的精度要求下,在该实验区域只需要建立6组分频多项式模型就可以实现弹道导弹主动段全射向扰动引力的快速逼近。     

弹道主动段全射向扰动引力快速逼近方法

目前快速逼近方法都必须在已知主动段弹道的条件下才能进行计算,这对于弹道导弹的机动发射(指随时的打击目标的改变)重力场保障带来困难.这里提出了一种能够实现对某种标准弹道的弹道导弹主动段全射向扰动引力快速逼近方法.试验表明:在3×10-5ms-2的精度要求下,在该实验区域只需要建立6组分频多项式模型就可以实现弹道导弹主动段全射向扰动引力的快速逼近.     

A harmonic spline model for local estimation of planetary gravity fields from line-of-sight acceleration data

The spline interpolation technique is applied to estimate locally the radial component of a planetary gravity field from residual acceleration data along a special direction, the direction of observation from the Earth. After the presentation of the theoretical framework, the method is tested on synthetic and real data in the case of Venus. It is shown that this spline technique can be used succesfully to build local models of radial gravity fields at the planet surface. Received: 13 March 1997 / Accepted: 17 November 1998     

扰动重力场精密确定与逼近效果分析

介绍了局部重力场逼近的点质量方法;详细论述了组合点质量模型的构制方法;利用实测重力异常数据建立了某区域组合点质量模型;分析了各层点质量的散射误差、逼近效果、随高度的变化特征。结果表明,组合点质量模型能以较高精度逼近外部扰动重力场。     

卫星导航系统中轮循式时频测量的数据预处理方法

针对时间频率系统中轮循式测量多通道信号与标准1PPS信号时差的记录错误通道数据问题,对阿伦方差等计算带来的不利影响,提出了一种结合Baarda算法和三次样条插值算法的数据预处理方法,有效地探测数据记录异常点,并计算异常点的三次样条内插值以替换,提高了原始数据可利用率和计算精确度。     

局部重力场的非均匀B样条最小二乘逼近

讨论了非均匀Ｂ样条最小二乘数据拟合的基本原理,并分别就不规则点及规则网格点情形给出了相应的计算方法,给出了两个数值试验的例子以及一个在局部重力场逼近中的应用实例,试算结果表明该方法具有很好的精度和稳定性,对所述方法在测绘中的应用前景进行了展望。     

顾及频谱特性组合点质量模型的建立

介绍了建立组合点质量模型的理论与方法；推导了顾及频谱特性的组合点质量模型及其解算原理，从理论上讨论了建立更严密外部重力场模型的可行性。     

利用能量法由沿轨扰动位数据恢复位系数精度分析

讨论了在基于能量法确定地球重力场模型的过程中，利用最小二乘方法由沿轨扰动位数据解算位系数时法方程的特性，在该问题中，法方程只与卫星轨道有关。基于这一特点，阐明了最小二乘解算结果与是否使用参考重力场模型是无关的。在此基础上，根据不同的噪声水平，模拟了4种不同精度的沿轨扰动位观测值。分别进行了重力场模型恢复并分析了其恢复精度。结果表明，在现有加速度计校准水平下，能量法恢复重力场模型难以达到动力法的精度，用于时变研究尚存在一定的困难。     

重力辅助导航高斯插值精化算法

为克服高精度的重力辅助导航传统模型的局限,必须考虑模型误差方程中的重力精化补偿问题。本文在研究二维高斯样条插值函数逼近局部重力异常场的基础上,提出了一种重力辅助导航精化模型构建算法。该精化模型补偿了重力扰动矢量、标准重力模型误差、厄特弗斯修正计算值对导航模型的影响。试验结果表明,利用本文的新型重力辅助导航模型构建算法可使辅助导航系统定位精度提高1倍左右,姿态、速度精度提高1~2倍,定位误差保持在100~200m。     

Interpolation of Point Values From Isoline Maps

A Bidirectional Hermitian Spline (BHS) method for the estimation of point values from isoline maps is presented and compared to three other methods. Hermitian splines are used and first derivatives are estimated by either Akima's method or by a clamped cubic spline, if Akima's method returns a zero first derivative. Every desired point value is interpolated twice, once by each of two orthogonally-directed splines. The two spline estimates are then averaged using the error formula for Hermitian splines. In addition, a periodic Hermitian spline is constructed around the study-area perimeter (representing a cross-sectional profile of the edge) to damp undesirable edge effects. Point values can be estimated from small-scale isoline maps drawn in spherical coordinates or from large-scale isoline maps drawn in Cartesian coordinates.