实时GNSS地震仪系统实现及精度分析

高频GNSS数据实时精密单点定位(RTPPP)可实时获得地表瞬时动态形变和地震波信号,为地震参数快速确定、地震快速响应及海啸预警提供实时的观测资料.本文构建了实时GNSS地震仪系统,主要包括RTPPP和实时探测两部分.利用RTPPP 方法处理了模拟的震动实验平台实验数据和2010年Baja California地震的数据,并与惯导(IMU)、事后PPP和差分相对定位结果比较,定量评估了实时GNSS地震仪系统的精度.结果表明,该系统可实现水平方向优于1cm,高程方向优于3cm的实时定位,且对Baja California地震的实时探测结果与南加州地震数据中心公布的结果相一致.     

利用球近似大地坐标系统表示变形点位移量的可行性研究

利用站心直角坐标系（Ne、Eu、Ue)与大地坐标系（B、L、H）之间的转换关系，从理论上证明了利用球近似大地坐标系统所表示的形变量（Jm、Wm、Gm）与利用监测点的站心直角坐标所表示的形变量（△N、△Ee、△Ue)的差异不超过总体变形量的2／298，并给出了具体的实例加以说明，从而得出结论：在小变形情况下，利用球近似大地坐标系统来表示监测点的形变量是可行的。     

MSComm控件在港口引航中的应用

介绍了MSComm控件和GPS NMEA-0183数据格式，结合SageGuide1．3中航迹法，详细论述了MSComm控件在港口引航中的应用，给出试验结果。     

华北地区GPS地壳应变能密度变化率场及其构造运动分析

利用GAMIT软件将华北地区GPS地壳形变监测网1995、1996及1999年3期观测数据同全球IGS跟踪站资料进行了统一处理,并采用基线向量单天解及其全协方差矩阵和武汉大学PowerAdj Ver3.0软件在ITRF97框架下进行了GPS网整体平差,得出了相对于欧亚板块的水平运动速度场;进一步利用GPS速度场计算华北地区GPS地壳应变率场及应变能密度变化率场. GPS结果表明:华北地区现以(3-12mm/a)±3.4mm/a速度相对于稳定的欧亚板块向东或东南方向运动;唐山-河间-磁县是一个压缩活动边界,大同-太原则是一拉张活动边界,呈略带右旋的拉张运动;北京-天津-渤海湾地区,以及邢台地区是高剪应变率地区;张家口-北京-天津-渤海湾地区,以及济南地区是高应变能密度变化率地区,地壳积累能量高,且渤海湾地区处于面膨胀变化率正、负值过渡带,那里可能存在与地震危险性有关的应变能积累背景.     

卫星跟踪卫星重力观测方程的建立

以GRACE卫星计划为范例,通过数值方法建立SST观测量与地球引力位的关系式,为后续反演地球重力场数值算法的实现建立基础。     

广域实时精密定位与时间服务系统

广域实时精密定位与时间服务已成为GNSS应用领域研究热点,目前国内外学者围绕其模型算法已展开大量的研究。本文重点论述广域实时精密定位与时间服务数据的处理方法和服务系统,给出了基于不同基准约束的卫星钟差解算数学模型,提出通过引入外接原子钟测站、标准时间源(UTC/BDT)等不同时间基准,构建卫星拟稳基准、外接原子钟跟踪站拟稳基准及标准时间源等约束下的钟差解算模型,分析了时间基准对精密单点定位和精密单点授时的影响。本文采用实时卫星轨道、钟差、相位偏差、电离层延迟等服务产品及跟踪站实时数据,验证了系统产品可靠性及终端定位与时间服务性能。实测结果表明:GPS轨道径向精度1.8 cm,钟差STD精度约0.05 ns;BDS-3轨道径向精度6.7 cm,钟差STD精度优于0.1 ns;GPS和BDS-2电离层改正精度分别为0.74 TECU与1.03 TECU。基于该产品实现了用户端PPP、PPP-RTK及PPT、PPT-RTK服务,满足了用户实时厘米级定位和优于0.5 ns的单站时间传递服务,当采用GPS+BDS-2 PPP-RTK解算时,平面收敛至5 cm约需要12 min。     

GPS/BDS接收机端系统偏差稳定性对整周模糊度固定的影响

GNSS接收机端的UPD与接收到的信号频率有关,这导致GPS和BDS系统间的双差模糊度不具有整数特性,为了恢复其整数特性,两系统间的系统偏差需要进行估计或改正。在顾及GPS和BDS之间的时间系统、坐标系统和频率间偏差的基础上,推导出GPS/BDS系统偏差计算模型,并利用不同实验对系统偏差的稳定性进行验证。实验结果表明,不同品牌接收机在GPS/BDS系统偏差方面在一定条件下均具有稳定性;天线类型和天线连接线长度没有对GPS/BDS系统偏差产生显著影响。加入系统偏差改正的GPS/BDS紧组合定位在恶劣环境下表现良好,可将模糊度固定平均所需时间缩短33%,模糊度固定成功率提高31%。     

基于坐标模式的广义网平差模型研究

提出了以坐标分量为观测量的基于坐标模式的广义网平差模型,讨论了基于坐标模式的不同子网(包括地面网和GPS网)联合平差处理的具体方法     

一种适用于大规模用户的非差网络rtk服务新方法

首先证明了 非 差 网 络 实 时 动 态 定 位（ realtimekinematic,rtk） 与 广 域 精 密 单 点 定 位（ p recisep ointp ositionin g,ppp）-rtk 用户模糊度解算结果的一致性,并利用前者的模 糊 度 可 快 速 固 定 而 后 者 无 需 用 户 与基准站间实时数据通讯的特性,提出了一套适用于大规模用户的非差网络 rtk 服务模式。按照新模式处理了湖北省连续运行参考站系统的一组实时数据,并与采用原有服务模式的解算结果进行比较,定量评估了新服务模式在实时应用中的 定 位 精 度 及 可 靠 性。结 果 表 明,对 于 基 准 站 间 平 均 距 离 约 为120km 的 区 域 增 强网,网内用户一般只需几个历元进行初始化,便可获得 平 面 方 向1～2cm、 高 程 方 向6.3cm 的 快 速 实 时 精 密定位服务;并且一旦用户完成模糊度初始化,区域增强系统可同时服务的用户数量将不再受限制;与采用原有非差网络 rtk 模式时94.274％的服务有效性相比,新模式的服务有效性高达99.914％,有效填充了原有服务模式下由于用户周边基准站区域增强信息中断引起的“ 服务空隙”。     

Comparison of COSMIC radio occultation refractivity profiles with radiosonde measurements

In recent years, radio occultation (RO) technology making use of global positioning system (GPS) signals has been exploited to obtain profiles of atmospheric parameters in the neutral atmosphere. In this paper, the RO refractivity profiles obtained from the Constellation Observing System for Meteorology, Ionosphere and Climate (COSMIC) mission are statistically compared with the observations of 38 radiosonde stations provided by the Australian Bureau of Meteorology during the period from 15 July 2006 through 15 July 2007. Different collocation criteria are compared at first, and COSMIC RO soundings that occur within 3 hours and 300 km of radiosonde measurements are used for the final statistical comparison. The overall results show that the agreements between the COSMIC refractivity profiles and the radiosonde soundings from the 38 stations are very good at 0--30 km altitude, with mean absolute relative refractivity deviations of less than 0.5%. Latitudinal comparisons indicate that there are negative refractivity deviations in the lower troposphere over the low latitude and middle latitude regions and large standard deviations exist in the lower troposphere of low latitude regions, which can reach up to ~6%. The comparisons of COSMIC RO refractivity profiles and radiosonde observations for 3 polar stations in four different seasons indicate that the accuracy of GPS RO profiles is better in the Austral summer and autumn than in the Austral spring and winter during the year from September 2006 to August 2007.