GNSS-A直线测量模式及航迹组合优化分析

海底控制点的GNSS-A定位精度受到测量船相对于海底控制点的航迹影响,本文针对圆形测量模式垂向几何结构较弱的问题,给出了一种新的基于嵌套圆的直线测量模式的分析方法,研究了直线测量模式的参数可估性,并给出了直线测量模式得到唯一解的条件.同时,详细分析了圆形测量模式下要增加十字航迹的原因,推导出圆加十字测量模式下获得海底控制点最优三维点位精度的走航半径约为1.15倍水深.理论分析表明,在圆形测量模式下增加直线航迹能够有效增强其几何结构,提升定位效能.此外,针对是否存在唯一的最优航迹进行了思考,并给出了相应的见解.最后,利用深海实测数据验证了理论推导的结果,圆加十字测量模式较圆形测量模式对海底控制点定位的精度提升可达1.4 cm.

     

GNSS相应坐标系之间的关系及其影响

不同的GNSS采用的坐标系定义几乎相近,但参考椭球及其坐标实现不同,这将影响多GNSS融合导航定位效果。根据各GNSS坐标系所采用参考椭球的基本常数,计算比较了不同坐标系参考椭球参数的差异;导出了相应的正常重力公式,比较了这些正常重力公式确定的正常重力值差异;最后分别从坐标系统的定义与实现两个方面分析了其对定位结果的影响。结果表明:1)GPS(BDS)与Galileo和GLONASS所使用的参考椭球引起正常重力差约为0.15和0.30 mgal;2)GPS与BDS,Galileo及GLONASS所使用参考椭球引起纬度分量最大差异约为0.1 mm,3 cm和3 cm,高程分量约为0.1 mm,0.5 m和1 m;3)各GNSS所使用坐标框架间转换参数引起的坐标变化达到厘米级。     

IGS测站的非线性变化研究

GPS位置时间序列中经常会出现信息中断,造成数据不连续,进而导致测站速度及其不确定度的估计有偏。因此,时间序列中断探测是动态大地测量数据处理的重要内容。在基于t-检验的序贯格局转换分析法(sequential t-test analysis of regime shifts,STARS)算法的基础上,顾及GPS位置时间序列的噪声特性,提出了一种考虑有色噪声的STARS算法(COL-STARS)。该算法首先利用一阶自回归模型(auto-regressive, AR(1))模型进行噪声\     

一种附加边界约束和内约束的多中心ERP融合模型

不同技术、不同分析中心得到的地球自转参数（Earth rotation parameters,ERP）往往是不同的,为提供统一的ERP供用户使用,常需对ERP进行融合处理。提出了一种基于多分析中心ERP结果的附加边界约束和内约束融合模型,即先通过参数变换把各分析中心结果转换到相同时刻,考虑到相邻观测时段边界点处ERP应当一致这一特点,施加边界约束,然后对各分析中心的长期解施加转换参数内约束,最后得到多分析中心ERP的融合解。采用从2005—2011年共6 a的7个全球卫星导航系统（Global Navigation Satellite System,GNSS）分析中心的结果进行融合处理,并与IERS C04（International Earth Rotation and Reference Systems ServiceCombined 04）结果进行比较。结果表明,所提出的融合方法计算结果的精度有明显改善。     

陆态网VLBI站坐标解算

介绍“中国大陆构造环境监测网络”VLBI站坐标解算的方法和过程.采用1994-2009年共50次观测数据解算台站及基线的年变化率,得到了台站的坐标及基线的年变化,并给出了VLBI站坐标解算的统计分析结果.     

附加约束条件的序贯平差

从观测量分组的参数平差出发,详细推导了附加约束条件的序贯平差及其精度估计,讨论了附加约束条件的抗差序贯平差的计算过程。算例表明,推导的公式正确有效,简单实用,附加约束条件的序贯平差抗差估计能有效地抵制粗差的影响。     

L1范数与IQR统计量组合的GNSS坐标序列粗差探测算法

GNSS坐标时间序列中不可避免地含有粗差,未剔除的粗差将会导致参数估计有偏。因此,粗差探测与剔除是GNSS坐标序列分析中一项重要的数据预处理工作。针对GNSS坐标时间序列特点,提出了一种将L1范数(L1-norm)估计与四分位距统计量IQR(interquartile range)组合的移动开窗粗差探测算法,称之为L1_Mod IQR。该方法的主要思想是,首先利用L1范数估计得到较"真实"的残差,然后再对残差采用IQR统计量进行粗差探测。将L1_Mod IQR法与"3σ"法、基于最小二乘的τ检验法等粗差探测算法进行了模拟计算与对比,验证了该算法的有效性。进一步采用L1_Mod IQR算法对中国区域10个IGS站的高程时间序列进行了分析,结果表明中国区域IGS站高程序列的粗差剔除率最小为0.1%,最大为2.6%。并且以WUHN站为例与SOPAC提供的结果进行了对比,结果表明SOPAC提供的"Clean"数据仍含有大量的粗差,而L1_Mod IQR算法能够有效地剔除粗差。     

2000国家重力基本网与1985国家重力基本网的转换关系研究

分析了2000国家重力基本网与1985国家重力基本网重力点的重合情况,详细讨论了确定两网关系的方法:间接平差法、常数转换法和多项式拟合转换法,并给出了两网的关系结果。     

XAS80到CGCS2000坐标转换的自适应拟合推估算法

借鉴自适应滤波思想,将相似变换作为坐标变换函数模型的趋势项,把模型变换后的残差看成随机场,通过自适应因子调整信号向量与观测向量的先验权比,尝试通过自适应拟合推估法进行坐标变换,并将其应用于1980西安坐标系(XAS80)到2000国家大地坐标系(CGCS2000)的坐标变换。计算结果表明,自适应拟合推估法的坐标变换结果精度明显优于相似变换结果和拟合推估变换结果。     

国际地球参考框架ITRF2020简介与评析

国际地球自转与参考系统服务组织于2022年4月发布了最新的国际地球参考框架ITRF2020(the International Terrestrial Reference Frame 2020)。由于采用了更长的时间序列、更加完善的处理模型和更加优化的处理策略,ITRF2020的精度要优于ITRF2014。相对于ITRF2014,ITRF2020在原点和尺度参数实现策略上有显著改进,并第一次明确给出了季节性信号的原点、尺度和定向,即：(1)采用分段对准策略改进了原点和尺度参数实现方法;(2)分别给出了在地球质量中心和地球形状中心框架下的季节性信号的原点、尺度和定向实现,以及地球质量中心和地球形状中心框架下的谐波参数模型。此外,参与ITRF2020构建的各独立技术的数据处理也有显著进步。首先详细介绍了ITRF2020的4种空间大地测量技术数据处理进展以及技术间组合的技术进步,然后对ITRF2020基准实现进行简要分析,最后对其存在的不足进行初步分析与讨论。