基于不等式约束算法改善高纬度地区GNSS电离层建模精度

由于当前国际GNSS服务组织（IGS）跟踪站在高纬度区域分布不均,用于电离层拟合建模的观测数据不均匀、不全面,导致在利用这些IGS跟踪站观测数据建立电离层拟合模型时该区域的电离层电子总含量拟合模型精度不够,电离层拟合模型格网输出值甚至出现了大量有悖于电离层实际物理意义的负值和零值现象。针对此问题,利用不等式约束算法,对拟合模型电离层格网输出的负值点、零值点加入不等式约束条件,采用附加不等式约束条件的最小二乘法对参数的解算进行优化,并用实测GNSS数据进行验证。实验结果表明,该算法对测站分布稀疏的高纬度地区出现大量零值和负值的情况有明显改善。此外,该算法对全球电离层模型的建模精度也有一定程度的提高。     

考虑电子吸附效应的低电离层加热研究

基于低电离层自洽加热模型,综合考虑了低电离层中电子的复合效应及典型吸附效应,本文数值仿真了大功率高频无线电波持续加热低电离层所产生的电子温度、电子密度的扰动,并且首次模拟分析了由于电子温度扰动造成的加热电波自吸收效应.结果表明：电子吸收大功率加热电波能量导致了电子温度的增加,同时改变了电离层的吸收指数,引起了加热电波的自吸收效应.加热电波的自吸收效应对低电离层较高区域的电子温度扰动有重要的抑制作用.因此,随着加热频率的减小或有效辐射功率的增大,低电离层较低区域的电子温度增量明显增大而在高度100 km以上区域的电子温度增量始终较小.另一方面,随着电子温度的增加,电子的复合系数减小而电子的吸附系数增加,导致了电子密度在低电离层中较高区域出现正扰动而在较低区域出现负扰动.当饱和电子温度较大时,继续减小加热频率或增大有效辐射功率对电子密度扰动所造成的改变较小,尤其当电子温度超出复合系数和吸附系数的温度敏感区间.此外,电子温度与电子密度的饱和时间相差较大,电子温度的饱和时间为微秒量级而电子密度的饱和时间为秒量级.     

无砟轨道铺轨控制基桩的设置方法

在无砟轨道施工中,为了满足轨道的高直顺性要求,用来控制铺轨的任意三个控制基桩的角度中误差不能大于8″。由于控制基桩的设置方法将直接影响其定位精度,选用一个精度较高的控制基桩设置方法,在一定条件下,可以极大的降低控制网布设的成本,因此,对控制基桩的设置方法进行深入研究是十分必要的。本文在给出完整的精度计算模型基础上,以任意三个控制基桩的角度中误差为设计的精度标准,采用仿真实验的方法,对施工常用的极坐标法和导线法进行比对。实验结果表明,在考虑原始数据误差的情况下,极坐标法难以满足无砟轨道控制基桩的测量精度要求,而采用附合导线法则可以满足控制基桩的测量精度要求。     

Polar motion excited by atmosphere and ocean in multi-frequency bands

This research aims to study the influences of the atmospheric and oceanic excitations on polar motion.Power spectrum density analyses show that the efficiencies of the atmospheric and oceanic excitations differ not only at different frequencies but also in the retrograde and prograde components,but the sum of atmospheric and oceanic excitations shows the best agreement with the observed excitation.     

大气延迟对GPS伪距单点定位影响的分析

介绍了伪距单点定位原理、霍普菲尔德模型和克罗布歇模型,给出了四种数据处理方案,通过对武汉站2008年1月15日GPS数据的处理,分别给出了对流层延迟、电离层延迟对定位精度影响的大小、特点及其差别,进一步证明了经验模型对大气延迟改正的正确性和有效性。     

中国极地测绘空间数据元数据管理系统的设计与实现

本文在对历次极地考察所获得的极地测绘空间数据进行整理、分类的基础上,参考国际标准化组织(ISO/TC211)元数据标准、美国联邦地理数据委员会(FGDC)的CSDGM以及中国可持续发展信息共享元数据标准,制定了能够描述中国极地测绘空间数据的元数据标准,基于此设计并实现了中国极地测绘空间数据元数据管理系统。在网络环境下实现了对元数据的浏览、新增、编辑、查询以及网上发布,从而更好地服务于极地科学考察。     

星载激光测高及其在极地的应用研究分析

提要采用卫星测高技术研究两极冰面高程变化和物质平衡状态是目前国际研究的一个热点。本文首先叙述了IcEsat卫星任务,包括系统构成、基本原理和数据产品等,然后结合极地研究的主题和具体任务,分析了星载激光测高技术用于监测两极冰雪变化的优越性和应用前景,为今后利用多种卫星遥感遥测技术研究极地冰雪变化打下基础。     

极区顶部电离层离子上行-DMSP卫星观测

本文利用DMSP卫星离子漂移速度测量数据,对高纬顶部电离层离子整体上行进行研究,主要考察平静时和磁暴期间离子上行强度与发生率随MLT(晨昏两侧)分布规律的变化;以及磁暴期间强的离子上行与等离子体对流及其剪切之间的关系。研究发现,磁暴期间强上行事件的发生率比平静期高近2倍,发生率的晨昏不对称性出现逆转,由平静时昏侧发生率较大变为磁暴期间晨侧发生率较大;磁暴期间晨侧离子上行速度的分布向速度高端加权,平均速度大于昏侧,最大上行速度远大于昏侧;强的离子上行往往与强对流剪切或强对流本身相伴随。     

NeQuick2模型在星载单频GPS实时定轨中的应用

在星载单频GPS实时定轨中引入NeQuick2三维电离层延迟改正模型,首先利用GIM对Klobuchar和NeQuick2模型进行精度评估,然后使用不同电离层改正方法模拟仿真星载单频GPS实时定轨实验。结果表明,当卫星轨道低于500 km时,相比于传统的改进Klobuchar改正的定轨精度,利用NeQuick2改正的定轨精度提高0.2 m左右,与双频伪距法定轨精度相当。