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.     

Photo—gravitational effects in the two—body problem

The effect of the radiation-pressure in the problem of the two bodies is analysed. It is found that such an effect is the same as that of reducing the stellar mass, m, by the factor p (0 ≤ p ≤ 1). The case p < 0 leads to stellar instability and, consequently, it is not considered here. The problem of the mass determination from spectroscopic observations is reviewed and an iterative method is recommended.     

磁化率和密度对中国大陆科学钻探主孔100～2000 m岩石类型的判别

为查明磁化率和密度对于中国大陆科学钻探工程(CCSD)主孔100~2000m岩性的响应和判别特征,利用SPSS10.0统计分析软件进行了判别分析.研究结果显示,岩石的密度和体积磁化率主要受岩性的控制.采用迫入法建立全模型,对CCSD主孔100~2000m井段岩心的岩性判别率达84.8%.其中,蛇纹石化橄榄岩、正片麻岩、副片麻岩、榴辉岩、角闪岩和退变质榴辉岩的判别率分别为100%、87.1%、89.7%、89.6%、96.7%和63.7%.该研究表明,密度和磁化率可以为超高压变质岩石的岩性鉴别和区分提供定量约束,有利于地球物理探测成果和测井资料的准确解析.同时,本文也是SPSS统计分析软件在超高压变质岩石类型判别方面的一个应用实例,对于其他岩石类型的判别分析具有借鉴意义.     

超深水钻井作业隔水管顶张力确定方法

对于深水和超深水钻井作业,确定钻井隔水管系统顶张力是钻前设计非常重要的工作。研究三种隔水管系统顶张力确定方法,分别是理论方法、基于隔水管系统底部残余张力方法和基于下放隔水管系统的最大钩载方法。算例计算与超深水钻井实践对比表明,在相同的隔水管系统配置下,三种方法计算结果都接近于实际钻井作业时的顶张力设定值。但研究认为,基于下放最大钩载的顶张力计算方法简单实用,推荐作为优选方法。     

基于微卫星标记的三疣梭子蟹家系系谱认证

用6个微卫星标记对三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)的6个家系进行系谱鉴别和遗传多样性研究。6个微卫星标记在6个家系中显示了高度的遗传差异,6个位点的多态信息含量(PIC)分别为Pot09位点0.6045,Pot14位点0.6072,Pot17位点0.8130,Pot18位点0.6870,Pot25位点0.7839,Pot42位点0.6330。6个多态性位点共发现了32个等位基因,每个位点的等位基因数在4～8个之间。不同位点共发现7个家系特异性等位基因,2#和3#家系中各发现2个,1#、5#、6#家系中各发现1个,4#家系未发现特异性等位基因。根据已知亲本及子代基因型,可推断出6个家系中全部亲本的基因型,据此鉴别各家系。在Pot18位点可将1#家系和6#家系与其他家系相区别;Pot14位点和Pot17位点可将3#家系与其他家系相区别;Pot42位点可将5#与其他家系相区别;Pot17位点和Pot25可将2#家系与其他家系相区别。因此,Pot18位点、Pot14位点和Pot17位点、Pot42位点、Pot17位点和Pot25位点可分别用于鉴别1#和6#家系、3#、5#、2#家系的特异性标记。研究表明,在选用的6个微卫星标记中,最少选用3个标记可鉴别6个三疣梭子蟹家系。     

利用超快速精密星历约束的北斗卫星实时精密定轨

以广播星历为起算轨道的北斗卫星实时滤波精密定轨往往需要较长收敛时间,针对此,提出利用超快速精密星历约束的实时精密定轨方法。通过MGEX跟踪网全球分布的51个测站连续7 d的实测数据,利用平方根信息滤波对北斗卫星实时精密轨道进行确定,并以3 d解事后轨道作为参考,评估北斗卫星实时滤波轨道精度。结果表明,利用广播星历作起算轨道时,北斗实时滤波轨道平均需要经过15 h收敛才能达到稳定,而新方法在这段时间内轨道变化较为平稳,未出现明显的收敛现象,并且7 d时间内GEO卫星在切向、法向和径向上RMS分别优于2.5 m、20 cm和30 cm,IGSO和MEO卫星在3个方向上分别优于30 cm、15 cm和10 cm。
     

基于区域监测站的BDS定轨策略分析

围绕影响轨道精度和实时性的5个要素（模糊度分类固定、测站数量、定轨弧长、太阳光压模型和多系统组合）展开研究,得出区域测站分布下的定轨优选策略。实验表明,选取中国区域27个均匀分布的地面区域监测站,利用72 h弧长观测数据,采用ECOM 5参数简化太阳光压摄动模型、BDS/GPS双系统联合定轨可达到较好的精度,其中GEO卫星轨道精度约291 cm,IGSO/MEO卫星轨道精度优于11 cm。若BDS单系统采用上述策略进行定轨,也可达到GEO卫星299 cm和IGSO/MEO卫星14.4 cm的近似等价定轨精度。     

环境样品中甲基汞的检测方法综述

综述了常用的环境样品中甲基汞的检测方法和检测步骤,认为在实际的甲基汞检测过程中,选择或评价所选用检测方法的原则通常是,在确保检测限的基础上,首选考虑检测结果的精确度如何,而快捷方便、经济实惠的检测技术也是现实运用中的实际需要。作为定量检测,GC分别与AAS、AES、AFS的联用是目前较常用的技术,而与ICP-MS或ID-ICPMS的联用,在今后的实际检测中将得到更广泛的运用。生物传感器检测到的汞一般是生物可利用的汞,降低其检测限并将其作为对污染水体与沉积物检测的重要方法,也是今后研究的重点。总之,在人类对环境安全和身体健康日益重视的今天,发展高灵敏度、高准确度、快速方便和低成本的检测技术是未来甲基汞检测的重要发展方向。     

内湾沉积物生物硅化学测定法的实验条件探讨

对国内外已经建立的几种生物硅的测定方法进行简要的评述,并详细地对内湾沉积物中生物硅化学提取法的条件选取进行实验探讨,对低生物硅含量的内湾沉积物测定提出了较优的条件。     

基于低成本单频u-blox接收机的GPS/BDS定向性能分析

针对高精度GNSS定向应用场景,通过实验对比对低成本单频u-blox接收机的数据质量和解算精度。结果表明,u-blox接收机GPS、BDS观测值的信噪比略低于测量型接收机;伪距精度分别为0.91 m、0.56 m,相位精度分别为1.35 cm、1.20 cm。在静态观测环境下,u-blox的定向精度可以达到航向0.2°/m和俯仰0.4°/m;动态环境下解算结果稍差,但也可以达到航向0.3°/m和俯仰0.6°/m,略低于高成本测量型接收机单频数据的实时动态定向精度。