自适应抗差Kalman滤波在多天线原始观测值瞬时姿态确定中的应用

由载波相位观测值直接解算姿态能实现观测及姿态约束信息的最优利用。本文推导了基于失准角及乘性误差四元数的载波相位观测模型,分别建立了有外部角速度传感器和无外部传感器辅助下姿态参数估计的状态模型;利用自适应抗差滤波估计姿态误差,借鉴分类自适应因子的思想,分别确定模糊度和姿态误差参数的自适应因子,其中姿态自适应因子由Ratio值构造的三段函数确定。自适应抗差滤波能够充分利用约束信息和历史信息,将其融合在浮点解计算过程中,极大提高模糊度浮点解精度及其协方差的结构,在此基础上使用整数最小二乘模糊度降相关平差法(least-squares ambiguity decorrelation adjustment,LAMBDA)方法即能快速搜索出固定解,满足实时性需求。采用实测舰载GNSS 3天线测姿算例对方法进行了验证,结果表明,基于自适应抗差滤波的观测值直接定姿方法效率高、可靠性好。     

Freshening of the intermediate water of the South China Sea between the 1960s and the 1980s

Variation in intermediate water salinity in the South China Sea (SCS) between the 1960s and 1980s was studied using historical hydrographic data. The results demonstrate that the water was significantly fresher in the 1980s than in the 1960s, indicating that vertical mixing at intermediate water depth was reduced in the 1980s. This was partially because of the change of the SCS meridional overturning circulation (MOC) connecting local intermediate water with deep water. Data assimilation showed a 0.5Sv (1 Sv=10 6m 3/s) reduction in the strength of the MOC, which is about one third of the mean SCS MOC. Because the SCS MOC is linked to the Pacific Ocean, such an interdecadal variation in the intermediate water SCS may reflect anthropogenic climate change in the world ocean.     

地球自转速率的潮汐变化

研究了潮汐对地球自转速率的影响,推出了相应的理论公式。并利用最新的潮汐数据得出了实用的数值结果     

EMD与小波分析组合探测电离层VTEC周期方法研究

将EMD分解与小波分析组合应用于VTEC周期探测,通过对多尺度分解后的IMF分量进行小波分析,探测可能存在的电离层活动周期,从而提高探测成功率。分别对高、中、低3个不同纬度的VTEC序列进行周期探测,验证了该方法的可行性,并发现可能存在6 d、24 d等周期。     

GPS新型卫星BlockⅡF广播星历误差分析

分析GPS新型卫星BlockⅡF广播星历的单天、短期轨道误差及钟差。结果表明,BlockⅡF卫星广播星历轨道精度在径向、切向、法向分别优于0.6m、1.2m、0.4m,其三维位置误差精度在1.0m左右,钟差精度优于4ns,明显优于BlockⅡA卫星。同时发现,广播星历钟差与空间信号测距误差呈很强的负相关,是影响广播星历精度的重要因子。从空间信号测距误差看,当前GPS广播星历整体精度达到1.8m左右。     

两种新的IGGⅢ的改进方案

针对IGGⅢ等价权函数在k₀处不平滑的现象,提出了两种改进方案,每个方案的等价权函数都是含有两个调和系数的四段权函数。通过一个模拟水准网的算例表明,改进后的方案有效利用了可利用信息,抗差估计的结果较IGGⅢ方案更可靠,其中方案2效果最佳。     

RTKLIB (b34) SPP数据处理解析

伪距单点定位(Pseudo-range Single Point Positioning, SPP)应用较早且广泛。随着GNSS相关技术的不断进步,伪距观测值与广播星历的精度也在不断提高,多GNSS系统还带来了更多的伪距观测值,SPP依然值得关注。RTKLIB作为一款广为接受的多功能GNSS数据处理开源软件,是实现二次开发的良好平台,为此,本文对新版本RTKLIB(b34) SPP数据处理进行了解析,给出了其处理流程,分析了其平差求解、结果检验、异常检测的原理,指出了其优缺点,为今后借鉴或改进提供了参考。     

不同ISB模型对PPP-B2b多系统实时定位性能的影响

PPP-B2b服务播发的钟差改正数存在GPS系统钟差基准随时间变化的现象,而BDS系统无此现象。此项钟差基准变化会造成ISB参数出现跳变,影响ISB时变模型选择。基于PPP-B2b服务,分析白噪声模型、随机游走模型以及常数模型在动静态定位模式下的实际定位性能。实验结果表明,静态模式下白噪声与随机游走模型在收敛时间和定位精度方面均优于常数模型;动态模式下白噪声模型以及设置合适过程噪声的随机游走模型不会出现重收敛情况,且定位精度较常数模型在E、N、U三个方向上分别提升86.7%、89.2%、85.3%。因此对于PPP-B2b服务,多系统实时PPP采用白噪声模型或设置合适过程噪声的随机游走模型能够得到较好的定位性能。     

顾及GEO卫星伪距偏差的BDS-2非组合PPP模型与算法

针对BDS系统GEO卫星存在伪距长周期多路径效应引起的系统性偏差LPME(Long Period Multipath Effect)的特点,提出顾及LPME的BDS非组合PPP数学模型。其中,为简化运算和提高法方程结构强度,将LPME参数在1 d内视为常数估计,对GEO卫星和MEO/IGSO卫星观测值赋予相同的权重。选取2015年年积日为150的29个MEGX跟踪站数据进行验证,并设置两组实验对比模型。结果表明:相较于降低GEO卫星观测值权重或者直接忽略GEO卫星的定位模型,新提出模型能够有效减少PPP的伪距残差、增加数据利用率、缩短收敛时间,并能在E、N、U方向带来10%左右的定位精度方面的提升。     

南海次表层和中层水团年平均和季节变化特征

为了弄清北太平洋水入侵南海的状况,利用历史观测温-盐数据等资料对其进行了分析。结果表明:在盐度极大值层北太平洋水通过吕宋海峡的入侵整年发生,并且其入侵有很大的季节变化,冬季东北季风盛行时最强。北太平洋热带水(NPTW)入侵的季节变化与次表层地转流和南海的经向翻转环流结构有密切联系。具有盐度极小值特性的北太平洋中层水(NPIW)也通过吕宋海峡入侵南海,但其季节变化与NPTW完全反位相。冬季,由于在中层水深度北向运动的南海经向翻转环流的阻碍作用,NPIW入侵南海最弱。作者认为,北太平洋水入侵南海的机制可以基本上从南海的地转流及经向翻转环流得到解释。