Status of Satellite Orbit Determination and Time Synchronization Technology for Global Navigation Satellite Systems

In the form of satellite ephemerides and clock parameters, the space datum and system time information of one global navigation satellite system (GNSS) is transferred to users. With the continuous updating in the satellite payload such as the high-precision atomic clock, the monitoring and tracking technique such as the inter-satellite link, and in the data processing technique, the accuracy and real-time performance of the satellite ephemeris and clock error products are steadily improved. Starting from December 27th, 2018, the BeiDou Navigation System 3, or BDS-3, has provided the accurate and reliable basic positioning, navigation, and timing (PNT) service for the users in the countries within the “one belt and one road”. This paper has summarized the faced challenges of the precise orbit determination and time synchronization from the regional BDS-2 system to the BDS-3 global system, and the specific solutions at the control segment. In addition, this paper has compared the BDS with other GNSS systems in terms of technical characteristics. Finally, aiming at a higher accuracy and more reliable PNT service, the road map of precise orbit determination and time synchronization technique for the next generation navigation systems is discussed, which will provide a reference for developing the global navigation satellite systems with an even higher accuracy.     

锂离子选择电极的研究 Ⅲ.：开链聚醚三（二环己酰胺）锂电极的制备和应用

以合成的开链聚醚三(二环己酰胺)等中性载体制成了PVC膜Li~+电极,研究了载体结构、膜成分与电极性能的关系,在聚醚三酰胺的胺基中,以环己基取代直链的烷基,显著地改善了Li~+—载体的性能,以邻苯二甲酸二癸酯或其和二苄醚混合增塑的1,1,1—三[1′—(2′—氧杂—3′—二环己胺基羰基)丙基]丙烷Li~+—电极的线性响应范围为2×10~(-5)～10~(-1)mol/L LiCl,K_(Li+Na)~(pot)～8×10~(-3),以Mg(Ac)_2为离子强度调节缓冲剂,用标准比较法或样品加入法测定了LiCl—HCl—H_2O或LiCl—MgCl_2—HCl—H_2O体系中的Li~+,LiCl含量≥2％的样品,测定误差≤5％。     

Mapping glacier velocities on Svalbard using ERS tandem DInSAR data

The results presented show how glacier velocities can be measured and calculated from Earth Resources Satellite (ERS) tandem interferometric synthetic aperture radar (InSAR) data by the use of geographical information systems (GIS) and non-interferometric software. A semi-automatic algorithm using existing and newly implemented modules in ESRI's GIS software Arc has been developed to unwrap existing height differentiated interferometric SAR (DInSAR) data. The algorithm is applied to a data set covering glaciers from the arctic archipelago Svalbard. Estimated DInSAR velocities are decomposed into the glacier surface flow direction using a digital elevation model (DEM). Velocity fields for the glaciers Isachsenfonna, Akademikerbreen and Nordbreen on Svalbard are presented.     

基于多卫星遥感产品的极端降水监测研究

以中国气象局提供的地面观测站点逐小时降水数据为基准数据,综合评估了目前国际上主流的高分辨率多卫星遥感降水在2015年强台风灿鸿所带来的极端降水事件中的表现。结果表明:1所有的卫星遥感降水产品在此次极端降水事件中对实际降水都存在着低估,其中IMERG系列下经过校正的Final产品IMERG-Final-Calibrated表现得最好;2IMERG-Late-Calibrated在实时产品中表现最好,一定程度上可以满足极端降水事件监测对实时性的要求;3总的来说,在此次极端降水事件中,不管是滞时类产品还是实时类产品,IMERG系列卫星降水的表现均要好于TMPA系列下卫星降水的表现。     

泌阳断陷下第三系核三上段高频层序中米兰柯维奇天文旋回信息

古气候是影响陆相层序发育的一个重要因素,其周期性变化是源于天文旋回的驱动力（即米兰柯维奇假说）。米兰柯维奇天文旋回包括偏心率旋回、倾斜率旋回和岁差旋回,这几个轨道参数所驱动的古气候变迁,分别形成了周期为１０万年（或４０万年）、４万年及２万年的高频层序,即小层序组、小层序及小层单元,研究结果表明,泌阳断陷湖盆的高频层序是由地球轨道旋回所驱动的古气候周期性变迁所形成的。     

边界层参数化方案对暴雨数值模拟的影响

大气边界层(Atmospheric Boundary Layer,ABL)是自由大气和地球表面(陆地和海洋)的连接层,它对于降水的发生发展有重要影响。ABL高度是ABL的一个重要参数,主要应用于大气数值天气(或气候)模式中的ABL过程的参数化,获取准确的ABL高度数据对于提高数值天气预报模式、空气污染物预报模式等的预报精度具有重要作用。概述了利用常规探空资料、卫星遥感资料、气溶胶后向散射资料、全球导航卫星系统GNSS (Global Navigation Satellite System)掩星探测资料等数据估计ABL高度的主要方法及进展情况,提出在同时具有多种观测资料时如何处理ABL高度的三个基本原则,并以目前广泛应用的数值天气预报模式WRF (Weather Research and Forecasting)为例重点介绍ABL高度数据在数值天气(或气候)预报模式中的应用,对相关的发展情况进行了总结展望。

     

利用IGS星历预报GPS卫星轨道

在动力学轨道拟合以及轨道积分的基础上,提出了基于IGS精密星历的GPS卫星轨道预报方法。该方法首先利用已知的IGS精密星历作为虚拟观测值,采用动力学方法拟合出GPS卫星的初始轨道和动力学参数,然后再通过积分来预报GPS卫星的轨道。主要讨论了基于不同弧段的IGS星历时,该方法对GPS卫星轨道的拟合和预报情况。研究结果显示:对于6 d弧段以内的IGS精密星历,其拟合轨道与IGS精密星历差值的三维RMS值均优于4 cm,随着拟合弧段的增加,拟合残差变大;当利用2～6 d弧段的IGS星历来预报GPS轨道时,大部分卫星第1天、第7天和第30天的三维预报精度可优于0.1 m、3 m和100 m。其中,2d弧段的IGS星历对GPS卫星第1天和第7天的预报结果最好,5 d弧段的IGS星历对GPS卫星第30天的预报结果最好。     

GNSS-MR技术用于雪深探测的初步研究

全球导航卫星系统干涉反射测量（global navigation satellite system-interferometric reflectometry,GNSS-IR）技术能探测浅层地表的土壤湿度。针对多系统组合的土壤湿度反演问题,基于轨迹聚类方法,从全球定位系统(global positioning system,GPS)、北斗卫星导航系统（BeiDou satellite navigation system,BDS）、格洛纳斯(GLONASS)、伽利略（Galileo）导航系统的信噪比观测数据中提取多径干涉相位,利用经验模型求解轨迹聚类后的土壤湿度估计值,以加权平均方式得到系统组合后的估计结果。结果表明,BDS、Galileo反演精度相当且优于GPS、GLONASS,基于轨迹聚类的多系统组合土壤湿度估计方法的均方根误差为0.041 4 cm³/cm³,相比于单系统的综合反演精度提升约16.3%,相比于单系统的最佳频段反演精度提升约5.2%,所提方法能有效监测土壤湿度的变化。

     

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卫星图像中不同水体类型识别研究

在具有高空间分辨率特性的图像上,城市中大型建筑物、道路、河流、湖泊和其他人工地物形状特征和纹理特征清晰可辨。针对高分辨率卫星图像的特点,文章以水体类型识别为例,从卫星数字图像目标地物波谱特征抽取入手,通过图像分类,将水体从背景中分离并予以识别,同时实现像素重组。在区域分割与边界跟踪基础上,对卫星图像进行水体形状特征的抽取与描述,实现不同水体类型的识别。