三、P22 大地测量学

2012-08-15 00:54
导航定位学报 2012年1期
关键词:精度卫星算法

CH20120154 GNSS连续运行参考站网的下一代发展方向——地基地球空间信息智能传感网络=Next-step Development of GNSS-based Continuously Operating Reference Stations(CORS)Network-Geoinfo-sensor-web/刘经南(武汉大学卫星导航定位技术研究中心)//武汉大学学报·信息科学版.-2011,36(3).-253~256

介绍了智能时代的网络组成,探讨了地球空间信息智能传感网的结构和特性,进而阐述了基于GNSS的连续运行参考站网(CORS)的初步智能特征。在此基础上,阐述了CORS可以构成地球空间信息智能传感网的地基基础设施的缘由,并指出了其未来发展方向和应用情况。参5

♣GNSS连续运行参考站网 地球空间信息 智能传感网 地理域情

CH20120155 GNSS模糊度降相关算法及其评价指标研究=Decorrelation Algorithms and Its Evaluation Indexes for GNSS Ambiguity Solution/刘志平(中国矿业大学国土环境与灾害监测国家测绘局重点实验室),何秀凤,郭广礼,查剑锋//武汉大学学报·信息科学版.-2011,36(3).-257~261

针对Gauss、LDL和LLL算法构造整数阵存在的实数阵元素计算、实数至整数阵转换的排序问题,分别研究了相应的元素升序降相关算法和整逆型(先求逆后取整)降相关算法。分析了谱条件数、降相关系数和平均相关系数等降相关算法评价指标的优缺点,提出了等效相关系数评价指标。研究结果表明,等效相关系数较其他3种指标能更有效地评价不同维数方差阵,尤其是高维情况的降相关算法效果;逆整型优于整逆型降相关算法,升序(逆整型)降相关算法更佳,且优劣顺序为升序LDL、升序Gauss和升序LLL算法。图5参10

♣全球导航卫星系统 模糊度 降相关 等效相关系数

CH20120156 利用GPS测量检核ICESAT卫星激光测高数据精度=Accuracy Assessment of ICESAT Laser Altimeter Data Using GPS Measurements/文汉江,刘焕玲,常晓涛,程鹏飞(中国测绘科学研究院)//武汉大学学报·信息科学版.-2011,36(3).-262~266

将ICESAT测高数据与动态GPS数据进行了比较,对于沿卫星地面轨迹上的点,采用直线内插求定GPS点的高程,与GPS大地高的最小差异为0.76m;对于偏离卫星地面轨迹的点,分别按与GPS点经、纬度差异小于5″、10″、20″的原则选取卫星地面轨迹上的点,比较了算术平均等3种方法内插GPS高程的效果,与大地高之差在2m以内。选取ICESAT卫星激光测高地面轨迹与GPS动态轨迹交叉位置附近的点,分别用ICESAT测高数据与GPS数据进行内插,GPS点与ICESAT地面轨迹上的内插点的经度之差最小为0.00003°,高程之差最小为0.381m。在卫星地面轨迹附近选取点位进行静态GPS测量,比较了ICESAT与GPS观测结果之间的差异,分析了不同内插方法对结果的影响,在高山地区,最小高程差为0.103m,最大差为27.475m。图8表4参6

♣卫星激光测高 全球定位系统

CH20120157 利用时间序列分析预报电离层TEC=TEC Prediction of Ionosphere Based on Time Series Analysis/陈鹏,姚宜斌,吴寒(武汉大学测绘学院)//武汉大学学报·信息科学版.-2011,36(3).-267~270

以IGS发布的电离层总电子含量(total electron content,TEC)数据为样本,利用时间序列分析进行预报。将TEC时间序列分解为趋势项、周期项和随机项的组合,并利用相关系数和偏相关系数确定模型阶数。对IGS提供的2008年TEC数据进行预报分析,结果表明,采用时间序列分析能达到较高精度,预报7d时的平均相对精度为87.75%,预报精度大于60%的预报值占所有预报值的95%以上,预报精度大于85%的预报值占所有预报值的72.6%,95.3%的预报残差小于±3TECU。图5表4参10

♣电离层 总电子含量 时间序列分析 预报

CH20120158 载波相位差分接收机自主完好性监测研究=Receiver Autonomous Integrity Monitoring Based on Differential Carrier Phase/孟领坡,吴杰(国防科技大学航天与材料工程学院),袁义双//武汉大学学报·信息科学版.-2011,36(3).-271~275

首先提出了浮点变换完全去相关法,该方法能够在单历元动态确定整周模糊度。研究了基于载波相位测量的完好性监测方法。利用最小二乘残差构造统计检验量,对整周模糊度进行检测。分析了定位误差保护限与卫星构型、漏警概率的关系。实测数据表明,整周模糊度在单历元动态求解的成功率为100%,增加1颗卫星将使垂直定位误差保护限减少约0.2m,统计检验量检测周跳的正确率为100%。图4表1参10

♣卫星导航 接收机自主完好性监测 检测门限 整周模糊度 周跳

CH20120159 利用改进FLIC算法进行重力矢量场可视化=Visualization of Gravity Vector Field Using Improved FLIC Algorithm/李振海,罗志才,汪海洪,李琼(武汉大学测绘学院)//武汉大学学报·信息科学版.-2011,36(3).-276~279

针对固定滤波长度公式得到的LIC图像显示效果不理想的缺点,利用纹理流线上所有点亮度值的统计方差来衡量可视化精度,提出了一种滤波长度随矢量变化的改进FLIC算法。用颜色信息表示重力异常大小或者真实垂线偏差大小,纹理方向表示重力方向,基于改进FLIC算法实现了重力矢量场的可视化,结果表明,重力矢量场的可视化具有表达多维信息和矢量方向细节、图形直观易读等优势。图3参11

♣改进FLIC算法 重力矢量场 可视化 滤波长度

CH20120160 基线法在卫星重力数据处理中的应用=Application of an Improved Dynamic Method Baseline Method to Satellite Gravtimetry Data Processing/肖云,夏哲仁,孙中苗,庞振兴(西安测绘研究所)//武汉大学学报·信息科学版.-2011,36(3).-280~284

提出了一种恢复地球重力场并同时改善部分轨道初始参数的方法——基线法。给出了基线法的基本原理,推导了基线参数与直角坐标形式参数的相互转换公式,分析了星间距离和距离变率对基线参数的敏感性。分别用基线法和经典动力学法处理了一组GRACE实际观测数据,结果表明,采用基线法较经典动力学法得到了一个精度更高的地球重力场模型,其大地水准面累积误差(最高60阶)减少了3cm。图6参8

♣卫星重力测量 地球重力场恢复 卫星跟踪卫星

CH20120161 基于GIS的InSAR结果分析方法及在汶川Mw7.9级地震同震解释中的应用=Analyzing InSAR Results Using GIS and Its Application on the Coseismic Interpretation of Mw7.9Wenchuan Earthquake/许才军,江国焰,王浩,温扬茂(武汉大学测绘学院)//武汉大学学报·信息科学版.-2011,36(4).-379~383,376,507

利用GIS对InSAR结果进行分析可以更全面地解释地表形变机制。介绍了利用GIS对SAR影像进行裁剪、切割和拼接处理、剖面和等值分析的方法。在此基础上,以汶川Mw7.9级地震为例介绍了基于GIS的InSAR结果分析方法在地震形变机制解释方面的应用:①根据In-SAR距离向偏移量和同震形变场,利用GIS技术提取了汶川Mw7.9级地震发震断层的地表迹线;②将基于位错模型正演得到的视线向形变场与InSAR同震形变场进行比较,得到了汶川地区InSAR同震形变场的上盘和整体改正数,进一步借助GIS进行修正得到了更为真实的In-SAR同震形变场;③利用2D/3DInSAR同震形变场、干涉纹图和剖面分析结果对汶川Mw7.9级地震同震形变特征进行了具体分析和解释。图7表2参12

♣GIS InSAR 形变分析 同震解释

CH20120162 基于GPS-PWV的不同云系降水个例的综合分析=Case Study of the Rainfall Processes in Different Cloud Systems Based on GPS-PWV Data in Chengdu Plain/李国平,陈娇娜(成都信息工程学院高原大气与环境四川省重点实验室),郝丽萍//武汉大学学报·信息科学版.-2011,36(4).-384~388

利用成都地基GPS观测网的观测数据,结合自动气象站资料计算出GPS遥感的大气可降水量(GPS-PWV)。按照降水性质,选取对流云降水和层状云降水个例,分析不同类型降水过程中GPS-PWV的变化特征。结果表明,对流云降水和层状云降水一般均发生在GPS-PWV的高值阶段。图4参12

♣地基GPS 降水 对流云 层状云

CH20120163 子网划分在大规模GNSS基准站网数据处理中的应用=Application of the Sub-network Division in Large Scale GNSS Reference Station Network/姜卫平,赵倩(武汉大学卫星导航定位技术研究中心),刘鸿飞,杨凯//武汉大学学报·信息科学版.-2011,36(4).-389~391,505

基于大规模GNSS基准站网数据处理中的相关理论和技术,介绍了高精度数据软件及精密数据处理方法,以江苏连续运行参考站网(以下简称江苏CORS)为例,探讨分析了子网划分策略的可行性,给出了适用于大规模GNSS基准站网数据处理的原则,并将其结果与整体平差进行了比较分析,对大规模GNSS基准站网中子网划分方法提出了建议。图4参8

♣大规模GNSS基准站网 子网划分 数据处理

CH20120164 区域精密对流层延迟建模=Modeling Regional Precise Tropospheric Delay/戴吾蛟,陈招华,匡翠林,蔡昌盛(中南大学测绘与国土信息工程系)//武汉大学学报·信息科学版.-2011,36(4).-392~396

在详细分析高差以及对流层延迟水平变化对GPS测量精度影响的基础上,通过Bernese软件估算香港连续参考站网基站数年的天顶对流层延迟,建立了符合香港地区的只需时间与位置输入参数的精密对流层延迟改正模型。经检验,新模型的对流层改正精度与输入标准气象的Saastamoinen模型相比提高了约2~3倍,对高差较大的对流层延迟改正效果更加显著。图6表5参13

♣对流层延迟 区域对流层模型 GPS测量精度

CH20120165 站间距对GPS卫星高精度钟差估计的影响分析=Research on the Influence of Stations’Distance in High-accuracy GPS Satellite Clock Offset Estimation/楼益栋,戴小蕾,宋伟伟(武汉大学卫星导航定位技术研究中心)//武汉大学学报·信息科学版.-2011,36(4).-397~400,406,506

由于GPS卫星钟差估计参数的设计矩阵系数与测站坐标无关,一般认为测站的几何分布对钟差估计不存在影响。然而,在高精度卫星钟差估计过程中,需同时估计对流层等参数,对流层参数的设计矩阵与测站相关,因此测站的几何分布对估计精度存在不可忽视的影响。基于PANDA软件,分析了测站间距从50km~1000km的测站分布对GPS卫星钟差估计的影响。结果表明,当站间距小于200km,对流层参数与卫星钟差参数相关性强,最大可以引起0.8ns的钟差估计精度;当站间距达到500km以上,卫星钟差与对流层参数相关性显著减小,参数之间可区分。图6参7

♣卫星钟差估计 对流层参数 测站分布 相关性

CH20120166 利用卫星测高和重力的巴尔喀什湖水位变化监测=Balkhash Lake Level Variations Monitored with Satellite Altimeter and Satellite Gravity Data/孙佳龙(淮海工学院测绘工程学院),郭金运,常晓涛,郭淑艳//武汉大学学报·信息科学版.-2011,36(4).-401~406

利用T/P和Jason-1数据(1992-09~2009-01)及GRACE重力数据(2003-02~2009-01)建立了巴尔喀什湖水位和重力异常变化时间序列,分别采用最小二乘法、小波分析和傅立叶分析得到了巴尔喀什湖水位和重力异常变化的周期运动规律,并进行了巴尔喀什湖水位变化的时间序列与NINO3.4SST的相关性分析。图5表2参24

♣卫星测高 海面温度

CH20120167 利用地基GPS获取实时可降水量=Realtime PWV Obtained by Ground GPS/徐韶光,熊永良,刘宁,黄丁发(西南交通大学测量工程系)//武汉大学学报·信息科学版.-2011,36(4).-407~411

利用PBO观测网络的17个连续运行参考站GPS观测数据采用双差的方法估算对流层,并对初始精确坐标加以紧约束,对影响测站位移的形变等加以改正,采用组合超快星历,每60s计算一次得到近实时的可降水量。根据与静态计算结果比较显示,两者吻合性高度一致,大部分站点相差不到2mm,其内符合精度可达1mm,延迟少于4min,可以满足实时数值天气预报的要求。根据基线的长度对以上结果分析得到地基GPS反演降水量的可行性区域范围,并探讨了测站间高差大小对获取可降水量精度的影响。图7表3参14

♣地基GPS 可降水量 超快星历 实时

CH20120168 中国地区地基GPS加权平均温度T_m统计分析=Weighted Mean TemperatureT_mStatistical A-nalysis in Ground-based GPS in China/王晓英(南京信息工程大学遥感学院),戴仔强,曹云昌,宋连春//武汉大学学报·信息科学版.-2011,36(4).-412~416

利用香港Kings Park探空站(站号45004)2003~2009年探空资料回归出了大气加权平均温度Tm与地面温度Ts、气压es和水汽压Ps的线性公式。通过比较分析发现,Tm-Ts单因素回归结果和Tm-Ts、es、Ps多因素回归结果并没有显著差异,但基于本地化探空数据回归公式精度比Bevis公式高;通过逐年增加样本数回归分析并不能显著提高公式精度,采用最近一年探空数据回归公式即可很好地由Ts预测下年Tm,预测均方根误差为1.913K;对样本数据按季节分类,Tm-Ts模型系数a、b值春秋季节变化不大,而冬夏季节变化剧烈,但利用无季节区分数据回归公式去拟合分季节数据,精度相当,分季节回归Tm-Ts经验公式没有必要。分气候区回归分析发现,Tm-Ts模型a、b系数与气候相关关系明显,同一气候区内探空站数据拟合出的a、b系数具有集群性。图2表6参18

♣大气加权平均温度 地面温度 地基GPS气象学 湿延迟

CH20120169 带相位和频率反馈环路的GNSS弱信号跟踪技术研究=Phase-and-rate Feedback Loops for Weak GNSS Signals Tracking/金力,崔晓伟,陆明泉,冯振明(清华大学电子工程系)//武汉大学学报·信息科学版.-2011,36(4).-417~421,426

从频率反馈锁相环和相位-频率反馈锁相环的环路噪声转移函数出发,分析预检测积分时间和等效噪声带宽的乘积与环路稳定性的关系;提出了针对软件接收机和硬件接收机的相位-频率反馈环路实现方式;通过对实际信号的测试表明,当接收信号的载噪比在15dB×Hz左右时,使用长预检测积分时间的相位-频率反馈锁相环可以稳定工作,且跟踪性能优于频率反馈锁相环。图10表1参12

♣全球导航卫星系统 频率反馈环

CH20120170 基于GPS技术的滑坡动态变形监测试验结果与分析=Experiment Results and Analysis of the Dynamic Deformation Monitoring of a Kind of Landslide Based on GPS Technology/王利,张勤(长安大学地质工程与测绘学院),管建安,孔令杰//武汉大学学报·信息科学版.-2011,36(4).-422~426

结合某类滑坡的大型物理模型试验,在滑坡体上布设了若干监测点,并用GPS单历元定位技术和RTK技术对该滑坡体进行了连续实时监测。通过对该滑坡从开始滑动至产生破坏全过程监测数据的处理与分析,以及将GPS监测结果与全站仪三维监测结果的对比,发现在观测条件较好和基线较短时,基于Track模块GPS单历元定位技术监测滑坡变形的平面精度在5mm左右,高程精度约为9mm;RTK定位技术的平面精度在11mm左右,高程精度约为17mm;而用小波变换等方法进行滤波后的精度还会更高。图7表4参23

♣全球定位系统 滑坡 变形监测

CH20120171 GPS观测值的时间相关性对基线解算影响=Impact of Temporal Correlation of GPS Observations on Baseline Solution/李一鹤,沈云中(同济大学测量与国土信息系)//武汉大学学报·信息科学版.-2011,36(4).-427~430

为了分析观测值的时间相关性对GPS基线解算结果及其精度评定的影响,分别利用两条基线的7d观测数据,顾及相关窗口中所有历元的时间相关性,以45min为一个时段将7d观测数据分为224个时段,编制了软件进行基线处理和分析。在忽略和顾及时间相关性两种情况下,采用不同采样率,对224个时段的基线处理结果进行统计分析。图4表2参8

♣全球定位系统 时间相关性 基线解算 精度分析

CH20120172 COMPASS地球参考框架的建立和维持=Establishment and Maintenance of the Compass Terrestrial Reference Frame/邹蓉(中国地质大学(武汉)空间科学技术研究中心),刘晖,魏娜,李敏//武汉大学学报·信息科学版.-2011,36(4).-431~436

探讨了COMPAAS地球参考框架所对应的地球参考系统的定义、地球参考框架的建立和维持方案,并选取我国现有的COMPASS跟踪站和IGS跟踪站数据进行了一系列的仿真验证。分析了跟踪站分布对地球参考框架的影响以及多分析中心组合对参考框架周解稳定性和可靠性的影响。试验结果表明,全球均匀分布的跟踪站在20个左右时就能基本满足建立地球参考框架的需求,为了保障地球参考框架的长期稳定性和精度,全球均匀分布的跟踪站应为30个左右;引入多个分析中心组合处理生成最终解不但可以探测出单个数据处理中心所引入的粗差,也可进一步增强周解的稳定性和可靠性。图9表2参8

♣地球参考框架 参考框架的建立 参考框架的维持

CH20120173 基于GPS观测的Baja California地震地壳变形分析=Crustal Deformation Analysis Derived from GPS Observations during Baja California Earthquake/吴继忠(南京工业大学测绘学院)//武汉大学学报·信息科学版.-2011,36(4).-437~440

2010-04-04墨西哥Baja California(32.259°N,115.287°W)Ms 7.2级地震发生在GPS连续观测站及钻孔应变仪相当密集的区域,利用GPS监测数据计算出了若干站点地震前后的位移量。地壳变形分析结果表明,离震中近的观测站变形量普遍较大,最大可达0.2m,大部分观测站明显向东南方向运动。通过选择较稳定的观测站作为参考站,计算了4观测站的动态变形序列,同时得到地震波的传播速度为3.2km/s,与应变观测计算结果比较吻合。图5表1参8

♣全球定位系统 钻孔应变观测 地震 地壳变形分析 动态数据处理

CH20120174 利用GPS数据反演地心运动=Geocenter Motion from GPS Data/魏娜(武汉大学测绘学院),施闯,刘经南//武汉大学学报·信息科学版.-2011,36(4).-441~445

利用IGS提供的重新处理的周解,采用一阶形变法反演了2000~2009年的地心运动。结果表明,X、Y、Z方向的周年项振幅分别为3.72mm,3.06mm和8.95mm;Z方向的相位表明,2月份左右北半球的表面负载最大,8月份左右南半球的表面负载最大,南北半球存在明显的季节性质量交换。图2表1参14

♣地心运动 一阶形变法 网平移法

CH20120175 具有区间隶属函数的模糊卡尔曼滤波在组合导航系统中的应用=Research on Integrated Navigation System by Fuzzy Kalman Filter with Interval-value Membership Function/乐洋,何秀凤(河海大学地球科学与工程学院)//武汉大学学报·信息科学版.-2011,36(4).-450~452,456

将具有区间值隶属函数的区间参数引入卡尔曼滤波,用区间值的集合来表示隶属函数,为解决具有不确定参数的系统优化问题提供了一种新的思路。最后通过实验验证了方法的有效性。图4表2参6

♣卡尔曼滤波 区间分析 隶属函数 系统优化 组合导航系统

CH20120176 基于圆概率误差的RAIM可用性算法研究=Research on RAIM Availability Algorithm Based on Circular Error Probable/李国重(信息工程大学理学院),李建文,李军正,归庆明//武汉大学学报·信息科学版.-2011,36(4).-461~466

把导航领域、军事领域和导航电子地图中广泛应用的圆概率误差(circular error probable,CEP)引入到HPL(horizontal protection level)的计算中,在最小二乘残差法基础上构建了基于圆概率误差的RAIM(receiver autonomous integrity monitoring)可用性算法。首先计算了在一定误警率、漏警率条件下多颗卫星发生故障时的水平定位偏差和一定置信度下的圆概率误差;然后以GPS导航星座为例,探讨了相关观测下计算HPL的新方法;最后把HPL与水平告警限差(horizontal alert limit,HAL)相比较,得到了基于圆概率误差的RAIM可用性,并通过算例验证了此方法的有效性和可行性。表2参19

♣RAIM可用性 水平定位偏差 置信水平 圆概率误差

CH20120177 联合地基GPS和空基COSMIC掩星的可降水量研究=Analysis of Combining Ground-based GPS Network and Space-based COSMIC Occultation Observation for Precipitable Water Vapor Application/许超钤(武汉大学测绘学院),史俊波,郭际明,徐晓华//武汉大学学报·信息科学版.-2011,36(4).-467~470

基于2010年1~2月的COSMIC掩星气象观测数据和IGS地面跟踪站数据进行了统计分析,利用现有可获取的地面CORS网络和中国区域IGS跟踪站联合COSMIC掩星事件进行了处理分析,研究并设计了基于网络的大气可降水量估计服务系统。图5表2参8

♣GPS气象 大气可降水量 精密单点定位

CH20120178 发射信号不完善性对卫星导航系统内及系统间干扰的影响分析=Impact Analysis of GNSS Signal Imperfections on Intersystem and Intrasystem Interference/张铮文,寇艳红,刘建胜(北京航空航天大学电子信息工程学院)//武汉大学学报·信息科学版.-2011,36(4).-471~475

研究了3种典型的卫星发射信号不完善性——载波泄漏、互调失真和杂散辐射对于卫星导航信号的接收所带来的干扰,通过信号建模以及谱分离系数、码跟踪谱灵敏度系数和等效载噪比的解析计算对干扰效果进行量化分析;针对GPS和Galileo系统L1/E1频段的信号进行了多层次的仿真计算,给出了综合考虑噪声、信号损耗、外源干扰、GNSS系统内和系统间干扰,以及3种信号不完善性单独作用、两两组合和综合作用下的结果,其中对于GPS L1C/A短码考虑了电文调制对线谱的影响。结果表明,当总的不完善干扰功率水平达到一定程度后,其对接收机信号捕获跟踪和解调的影响大于系统间干扰,不能忽略。图6表2参11

♣GNSS 信号不完善性 谱分离系数 码跟踪谱灵敏度系数 射频兼容性

CH20120179 粗差检测与抗差估计相结合的方法在动态相对定位中的应用=Application of Combining Method of Outlier Detection and Robust Estimation to GPS Kinematic Relative Positioning/王潜心(中南大学信息物理工程学院),徐天河,许国昌//武汉大学学报·信息科学版.-2011,36(4).-476~480

分析了粗差对GPS动态相对定位的影响,给出了相应的影响函数和抗差估计方法。建议采用粗差探测与抗差估计相结合的方法来处理GPS动态定位中的粗差问题。抗差估计中的等价权分别采用了IGG3方案和双因子等价权函数,对两种方案的效果进行比较和分析,并利用实测数据对所提方法的实际效果进行了检验。结果表明,基于粗差探测和抗差估计相结合的粗差处理方法可有效控制和抵御粗差的影响;分别采用IGG3方案和双因子等价权函数的定位结果差异较小。图5表1参13

♣抗差估计 GPS动态定位 粗差探测

CH20120180 北斗导航系统电文播发方式研究=Research on the Navigation Message Broadcast Mode for COMPASS/张炳琪,刘峰,李健,陈禾(北京理工大学信息与电子学院)//武汉大学学报·信息科学版.-2011,36(4).-486~489

基于各电文信息的重要程度和需要的重复周期是不同的,以及高播发速率和低播发速率有各自的优势这两个认识,提出了一种多速率播发方式。在一个信号上可以根据信息内容、区域使用环境等因素改变播发速率,达到解决使用灵敏度与首次定位时间、信息容量间矛盾的目的。给出了此种播发方式的播发方法、接收方法和性能分析。图4表2参4

♣北斗导航系统 导航电文 播发方式

CH20120181 星载宽幅雷达干涉监测大范围地震形变技术研究=Study on ScanSAR Interferometry for Monitoring Large Scale Earthquake/蒋廷臣,李陶,刘经南(武汉大学卫星导航定位技术研究中心)//武汉大学学报·信息科学版.-2011,36(4).-490~494

宽幅雷达成像模式可监测大范围地震形变,但该模式与条带成像模式存在差异。针对这些差异,深入分析了图像拼接、大气效应校正和大地水准面差距改正等方面的关键技术,提出了基于配准加权的拼接方法和基于EGM96的大地水准面差距改正方法,分析了适应于宽幅SAR干涉的大气校正模型。在此基础上,对ENVISAT卫星宽幅数据干涉测量成果进行了校正,并分析了汶川地震和于田地震的宽域形变场。图8表2参12

♣汶川地震 雷达干涉测量 形变场

CH20120182 一种改进的测量控制网最小独立环搜索算法=An Improved Least Independent Loops Searching Algorithm in Control Network/郭际明,王磊,罗年学,申丽丽(武汉大学测绘学院)//武汉大学学报·信息科学版.-2011,36(5).-593~595

对已有的生成树搜索方法进行了改进,利用广度优先的思想搜索,线性表结构存储数据,提高了算法的时间效率,简化了计算复杂度,使得该方法更加适用于大型测量控制网的最小闭合环搜索。图3表1参5

♣最小独立闭合环 逐步回代法 广度优先遍历 闭合环搜索

CH20120183 基于抗差EKF的GNSS/INS紧组合算法研究=GNSS/INS Tightly Coupled Navigation Model Based on Robust EKF/王坚,刘超,高井祥,许长辉(中国矿业大学国土环境与灾害监测国家测绘局重点实验室)//武汉大学学报·信息科学版.-2011,36(5).-596~600

提出了GNSS/INS紧组合导航的抗差EKF算法,采用21状态GNSS/INS紧组合状态方程,根据多余观测分量及预测残差统计构造抗差等价增益矩阵,建立抗差EKF算法,通过迭代给出GNSS/INS组合导航的抗差解,并开发GNSS/INS紧组合导航模拟平台,通过对观测值加入单粗差、多粗差及缓慢增长三类误差,测试本文算法对不同粗差的抑制能力。分析表明,抗差EKF可以将三类粗差抑制在相应观测值的残差中,达到削弱其对状态参数估计的影响。算例证明,抗差EKF算法可将导航解的误差精度从dm级提高为cm级甚至mm级,导航精度及可靠性得到明显提高。图6表2参12

♣GNSS/INS 导航 抗差估计 扩展卡尔曼滤波

CH20120184 利用神经网络预测的GPS/SINS组合导航系统算法研究=GPS/SINS Integrated Navigation Algorithm Based on Neural Network Prediction/林雪原,鞠建波(海军航空工程学院电子信息工程系)//武汉大学学报·信息科学版.-2011,36(5).-601~604

提出了一种基于神经网络预测的GPS/SINS组合导航系统算法。GPS信号可用时,该算法分别将惯性传感器的输出以及卡尔曼滤波器的输出信息作为神经网络的输入及理想输出信息,并进行在线训练;当GPS信息失锁时,利用已经训练好的神经网络预测各导航参数误差,并校正SINS。地面静态实验与动态跑车实验结果证明了该方法的可行性与有效性。图5参12

♣组合导航 神经网络 误差预测 卡尔曼滤波器

CH20120185 CEI对静止轨道共位卫星的轨道确定=CEI-based Orbit Determination of Colocation Geostationary Satellites/李晓杰,杜兰(信息工程大学测绘学院),黄金//武汉大学学报·信息科学版.-2011,36(5).-605~608

主要考察了CEI对静止轨道共位卫星的轨道确定能力。仿真结果表明,利用CEI对共位卫星进行定轨时,需采用基线阵列。对于110°E共位卫星采用三亚-昆明基线阵列、10km基线和2d的数据,可使绝对轨道精度达百米级;外推至14d时,相对轨道精度保持在m级。同样,要使绝对和相对轨道精度达到相同的量级,对于80°E共位卫星,需选用昆明-三亚基线阵列、100km基线和1d的观测弧段;对于140°E共位卫星,需选用上海-三亚基线阵列5、0km基线和2d的观测弧段。图1表4参12

♣地球静止轨道 多星共位 基线阵列 精密定轨

CH20120186 恒星日滤波的修正以及对高频GPS定位的影响研究=Modified Sidereal Filter and Its Effect on High-rate GPS Positioning/殷海涛,甘卫军,肖根如(中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室)//武汉大学学报·信息科学版.-2011,36(5).-609~611,616

对现有的恒星日滤波方法进行了修正,提出了利用站点获得的卫星星历分段计算卫星平均轨道周期的方法。实例结果表明,相比修正前的恒星日滤波,修正后的滤波可更有效地提高定位精度,坐标三分量(N、E、U)分别提高了4.5%、5.2%和6.2%,而且在0.001~0.08Hz频率域上也可获得更好的效果。图3表1参16

♣恒星日滤波 卫星轨道周期 高频GPS 谱分析

CH20120187 利用交叉点不符值对GOCE卫星重力梯度数据进行精度评定=Accuracy Evaluation Method of GOCE SGG Data Based on Satellite Crossovers/徐天河(武汉大学测绘学院),贺凯飞//武汉大学学报·信息科学版.-2011,36(5).-617~620

研究了基于GOCE卫星轨迹交叉点不符值的SGG数据精度评定方法,针对经典评定公式评价精度偏低的不足,提出了修正的精度评定公式;分析了系统误差对上述评定方法的影响,针对尺度因子会同比例放大或缩小精度评定结果,建议利用现有的重力场模型对尺度因子进行预先标定。模拟计算结果表明,无系统误差情况下,经典评定公式评价出的数据精度比实际精度偏低,相对误差约13%,而利用提出的修正公式可较准确地估计数据精度,相对误差降至5%。有系统误差情况下,利用现有的重力场模型可较为准确地标定尺度因子,其标定相对误差最大值不超过2%,平均值在0.9%左右。在此基础上,利用修正公式进行数据精度评定,其结果与无系统误差情况下的结果相差无几,相对误差也在5%。表2参19

♣交叉点 卫星重力梯度 相对误差 系统误差

CH20120188 应用GPS水准与重力数据联合解算大地水准面=Determination of Geoid Using GPS Leveling and Gravity Data/郭东美,许厚泽(中国科学院测量与地球物理研究所)//武汉大学学报·信息科学版.-2011,36(5).-621~624

GPS水准大地水准面与重力大地水准面之差不仅由基准不同引起,而且也包含重力与GPS水准观测值的误差。建立了这两个水准面之差与基准转换参数、重力和GPS水准观测值的残差之间的关系,并基于最小二乘准则解算了基准转换参数和重力与GPS水准观测值的残差,即计算转换参数及重力与GPS观测值的改正。尤其当GPS水准精度远高于重力水准面时,联合解算模型可固定GPS水准大地水准面,只对重力观测值进行改正。图5参11

♣大地水准面模型 GPS水准 联合解算 精度分析

(154~188 张明)

CH20120189 Galileo完备性系统中WUL算法研究=Study of WUL Algorithm of Galileo System/谷守周(中国测绘科学研究院),秘金钟,党亚民//测绘科学.-2011,36(2).-17~19

详细分析了Galileo系统中WUL的计算步骤,首先把WUL点从空间固定到球体的一个大圆,确定出WUL在球体上的坐标,进而利用椭球和球之间的关系,把WUL点转化到椭球面上,最后通过实例进行分析可知,在相同误差不同的卫星位置之下,该WUL算法计算出的WUL距离误差都在厘米级且变化范围较小,最大差异为1.6cm;在同一卫星同一轨道位置不同的轨道误差之下,计算出的WUL的距离误差变化较小,最大值和最小值之差为0.36cm,进而可知该WUL算法得出的距离误差具有数值稳定性且精度较高,能够满足WUL的计算要求。图5表1参6

♣伽利略系统 最差用户位置 轨道误差 高度角

CH20120190 GPS连续观测资料不同方案计算结果对比分析=Comparative Analysis and Related Discussion about Different Calculation Schemes Results of GPS Continuous Observation Data/张风霜,杨国华(中国地震局第一监测中心)//测绘科学.-2011,36(2).-20~23

利用GPS连续观测资料,从单天误差、重复率统计两方面对比分析了Gamit/Globk中6种不同计算方案的结果,重点分析了参考框架的选取与约束,并总结了利于形变研究和形变信息提取的数据处理方案:对小的区域网形变分析而言,定框架时不宜使用过多的测站,应该选区域网周边较稳定的点做为框架点进行GLORG计算,通过IGS轨道和IERS地球自转参数值保持区域网的定向,不必采用全球H文件,这样得到的计算结果精度更高,且利于显现区域形变信息。图6表1参7

♣全球定位系统 时间序列 单天误差 重复率

CH20120191 GPS连续站垂向位置时间序列共模误差的识别与估计=Identification and Estimation of Commonmode Error from Time Sequences of Vertical Direction of GPS Continuous Stations/杨博,张风霜,韩月萍,陈阜超(中国地震局第一监测中心)//测绘科学.-2011,36(2).-42~44,96

目前的研究已明确了在GPS时序结果中存在着所谓共模误差。对于水平向通过“欧拉-滤波”法可对观测数据水平位置的共模误差进行估计,但对垂向共模误差的估计却无能为力。利用“均值-滤波”方法对垂向共模误差进行了识别与估计,结果表明:GPS连续站垂向时序观测资料同样包含着非常明显的共模误差;综合利用“均值-滤波”方法可以对共模误差做出较有效的估计;以天津地区11个测站的计算结果为例,测站的综合中误差、共模中误差、测站自身中误差大小的统计比例为1.6∶1.3∶1.0。通过对观测值实施共模误差修正可明显地提高信噪比。图4表1参14

♣GPS 时间序列 垂向共模误差 均值-滤波法 信噪比

CH20120192 基于消参数双向Kalman滤波的GEO卫星定轨=Orbit Determination of GEO Satellite Based on Forward and Backward Kalman Filtering with Elimination Parameter/贺凯飞(长安大学地质工程与测绘学院),徐天河//测绘科学.-2011,36(2).-53~55

基于Kalman滤波定轨的基本原理,针对GEO卫星定轨中的系统误差,提出了消参数双向Kalman滤波定轨方法,给出了该方法的状态模型和观测模型,并推导出解算公式。以卫星钟差为例,分别对常数项、线性变化和二次多项式形式的系统误差进行了模拟计算,结果表明:该方法能有效削弱系统误差的影响,提高了定轨精度,并能较好地估计出GEO卫星的运行速度。图7表3参14

♣GEO卫星 卡尔曼滤波 轨道确定 系统误差 消参数双向滤波

CH20120193 基于Kalman滤波的动力学模型误差估计算法=An Algorithm Based on Kalman Filtering for Estimating Kinematic Model Errors/高为广(信息工程大学测绘学院),张晓东//测绘科学.-2011,36(2).-56~58

分析介绍了模型误差对滤波解和预报残差影响的表达式。随后,针对GPS/INS松组合导航系统观测信息无冗余的情况,给出了基于Kalman滤波的动力学模型误差估计算法。最后利用一个车载实测数据证明了算法的有效性。图4参12

♣松组合导航 模型误差 卡尔曼滤波

CH20120194 基于“当前”统计模型的载体速度计算=Calculating the Body Velocity Based on Current Statistical Model/范龙,柴洪洲(信息工程大学测绘学院),欧阳永忠//测绘科学.-2011,36(2).-59~61

通过分析描述载体运动的“当前”统计模型,设计了基于“当前”统计模型计算载体速度的自适应卡尔曼滤波算法。利用航空飞行实验中获得的相位观测值,进行时序差分得出相位率,并对其组双差,获得计算速度的双差多普勒频移值,使用设计的算法进行计算分析,同时与常加速度模型的滤波结果做了比较。结果表明在静态和动态情况下,“当前”统计模型均可以真实地反映飞机的运动状态,两种情况下速度的精度均可以达到毫米级。图3表2参7

♣统计模型 速度测量 卡尔曼滤波 相位时序差分

CH20120195 地面雷达的位移监测试验研究=Experimental Study on Monitoring Displacement by Ground-based Radar/刁建鹏(武汉大学测绘学院),梁光胜//测绘科学.-2011,36(2).-62~64

地面雷达是一种基于微波干涉测量的变形监测设备,具有高精度、高分辨率的监测优势,讨论了地面雷达的技术原理和数据处理流程,介绍了微变形监测系统,并进行了位移监测的对比试验,将微变形监测系统与TCA 2003、千分表的位移监测数据进行对比。试验数据分析结果证明:地面雷达具有高精度的位移监测能力。图6表1参11

♣地面雷达 微变形监测系统 千分表 位移监测

CH20120196 中频数据卫星捕获算法研究=Satellite Acquisition Algorithm Based on FFT Data/史线龙,于力,宋雪源,王晓南(63883部队)//测绘科学.-2011,36(2).-67~69,161

软件无线电技术在卫星导航接收机中的应用在很大程度上改变了基带信号的处理方法。详细论述了基于FFT的频域快速捕获技术,通过对实测中频数据实验分析,指出仅利用门限方法无法准确在频域判决可视卫星,必须依靠其他信息进行辅助判决。在分析通过实测数据获得的可视卫星在连续扩频码周期内多普勒和伪码相位变化规律的基础上,给出了采用多普勒和伪码相位变化信息进行辅助门限捕获和完全采用多普勒和伪码相位变化信息进行捕获的两种算法。通过大量实验对两种算法进行验证,结果表明给出的算法在一定程度上降低了虚警概率,并具有较好的可靠性。图6表1参7

♣软件无线电 全球定位系统

CH20120197 模糊度直接求解算法用于GPS周跳的探测与修复=Use of Direct Calculation for Ambiguity Resolution in GPS Cycle Slips Detection and Recovery/贾媛(山东省地震工程研究院),朱成林,张建海//测绘科学.-2011,36(2).-76~77

探测与修复周跳是GPS数据处理中的一个关键问题。针对GPS载波相位定位中出现的周跳问题,提出了一种新的周跳探测与修复的方法:组成双差相位观测方程,并根据观测文件中的近似坐标求得基线约束条件;随后利用基线约束条件直接求解各个历元的模糊度值,并依据历元间的模糊度变化来探测与修复周跳。通过编写应用程序和实例验证表明这种方法是有效且实用的。图1表1参7

♣探测与修复 周跳 全球定位系统 基线约束 模糊度

CH20120198 长距离动态GPS数据处理在地震监测中的应用研究=Applied Research of Long Range Kinematic GPS Data Processing in Seismic Monitoring/徐韶光,熊永良,黄丁发,张慧娟(西南交通大学空间信息工程中心)//测绘科学.-2011,36(2).-88~90

在介绍利用Track处理长距离动态GPS数据的原理与方法基础之上,针对地震监测GPS数据处理,提出了一种新的探测地震主震和余震的历元间求差法。新方法先通过Track解算出较精确的坐标,在相邻历元间求坐标差与计算出的限差进行比较来判断是否发生地震。利用美国圣西蒙GPS地震数据,分析了长距离动态GPS数据处理精度,对历元间求差法探测主震和余震的效果进行了分析和比较,结果表明该方法可以有效探测出主震和及相关余震的发生时间。图5表5参11

♣历元间求差法 数据处理

CH20120199 适合于AR应用的姿态、位置综合测量系统=A Real-time Integrated Position and Attitude Determination System for Mobile Augmented Reality/彭晓刚,吕志平(信息工程大学测绘学院),张富强//测绘科学.-2011,36(2).-110~112

分析了AR技术的发展需求,提出适合于AR智能导航的姿态、位置综合测量系统。该系统由双频GPS接收机、陀螺仪和车辆里程计组合,采用卡尔曼滤波方法实现位置姿态测量。文章估计了滤波器实时为动态AR智能导航系统输出的位置姿态信息的精度。并通过实验验证了系统的可靠性、适用性和稳定性。图6参5

♣智能导航 现实增强 全球定位系统 卡尔曼滤波

CH20120200 基于GPS的InSAR干涉图大气效应校正方法研究=Reduction of Atmospheric Effects on InSAR Interferograms Based on GPS/李爱国(长安大学地测学院),张诗玉//测绘科学.-2011,36(2).-124~126

大气折射延迟是InSAR测量的一个重要误差源,严重影响对干涉图的正确解译,因此必须对其进行削弱或消除,利用GPS连续运行站估计的大气天顶延迟可对干涉图中的大气效应进行校正,但离散的GPS天顶延迟须进行空间插值才能满足InSAR的高分辨率要求。基于天津的GPS观测数据,利用Berense、PANDA软件估算了天顶延迟,对进行了相互验证,吻合较好。通过对相隔35天的干涉图和插值后的GPS大气图比较,发现两者整体趋势上较为一致,干涉图相位去掉GPS大气延迟后,精度明显提高,长波项效应得到了有效的减弱。图4表1参18

♣干涉合成孔径雷达 干涉图 大气延迟 插值

CH20120201 应用半参数AR模型的电离层TEC建模与预测=Prediction of Ionospheric Total Electron Content Based on Semiparametric Autoregressive Model/李秀海,郭达志(中国矿业大学资源与安全学院)//测绘科学.-2011,36(2).-149~151

基于时间序列分析的DDS(Dynamic Data System)建模法,对季节性的电离层总电子含量(TEC)时间序列观测值平稳化后建立自回归AR模型,提出以半参数AR模型对普通AR模型精化,并利用半参数AR模型对电离层TEC预报。实例分析表明:利用半参数AR模型对电离层TEC进行预报,在短期内半参数模型预报效果优于普通AR模型,但随着预报时间变长,则半参数模型预报精度明显下降,其预报效果则不如普通的AR模型。图5表1参15

♣电离层 时间序列分析 总电子含量 AR模型 半参数AR模型

CH20120202 加权三次曲面拟合的GPS坐标转换=Transformation of GPS Coordinates Based on Weighted Cubic Curved Surface Fitting/孙同贺(内蒙古科技大学矿业工程学院),闫国庆,周强波//测绘科学.-2011,36(2).-156~157

GPS系统的建立为测绘工作提供了一个崭新的定位测量手段,由于GPS定位技术具有高精度、速度快、成本低的显著优点,因而在控制测量及城市工程网的建立、更新与改造中得到了广泛的应用。主要阐述了GPS定位系统所采用坐标系之间的转换,并将加权三次曲面拟合法应用到坐标转换中来处理转换残差,并以靖安县城市控制网修订为实例将该算法与不加权的三次曲面拟合法和徕卡GPS自带后处理软件处理结果相比较,证明了该算法的有效性与实用性。图2表4参9

♣GPS坐标系 坐标转换 残差处理 加权三次曲面拟合

CH20120203 空间飞行器在World Wind平台上的轨迹演示系统开发=Development of Space Aircraft Trace Display System Based on the Platform of World Wind/田良辉,刘根友(中国科学院测量与地球物理研究所动力大地测量学重点实验室),陈晓峰,薛怀平,郝晓光//测绘科学.-2011,36(2).-184~186

简要介绍了World Wind平台架构和技术内核,设计了基于WW平台的飞行器轨迹演示系统,包括总体框架和主体功能,空间参数的计算方法与在线显示,相关数据库的建设与管理,并给出了系统界面与演示图例。图7表2参10

♣飞行器仿真 重力地理信息系统

CH20120204 正则表达式在测量数据处理中的应用=Application of Regular Expression in Geodesy Data Processing/王成,杨建华,蒋光伟(长安大学)//测绘科学.-2011,36(2).-208~209,220

介绍了正则表达式的基础知识,阐述了正则表达库regex在VC6.0开发平台下的使用,并结合C++语言编写了常用测量数据信息的提取。将正则表达式引入到测量数据处理中可以充分发挥正则表达式的强大功能,大大简化了数据处理的过程,提高了工作效率,同时使代码更具有普遍性和可维护性。图1参6

♣正则表达式 数据处理

(189~204 吴柯)

CH20120205 GPS与InSAR揭示喀什坳陷及邻区的垂直运动与构造特征=Study on Crustal Deformation in Kashi Depression and Neighboring Region of Pamir and Tianshan by GPS and InSAR/乔学军,聂兆生,杨少敏,谭凯,王琪(中国地震局地震研究所)//大地测量与地球动力学.-2011,31(3).-1~7

利用喀什地区10年间的GPS点位观测及200多景2003-2007年间的SAR图像,采取层叠InSAR技术获得了喀什坳陷区与南天山及帕米尔块体的现今构造活动的垂直速度场,结果表明:喀什坳陷区的垂直运动具有明显的分界特征,北部以阿图什南翼断层为界,西南以乌泊尔断层为界,东部为塔里木盆地所围限的喀什坳陷区垂直形变表现为下沉,幅度约1mm/a,而喀什坳陷区的外围为隆升,幅度约为1mm/a,隆升速度由西往东逐渐减小,表明塔里木盆地基底与南天山及帕米尔高原交界的前缘界线分别为阿图什南翼断层及乌泊尔断层;柯坪推覆构造体内的垂直运动与主要推覆体的构造活动密切相关,即山体褶皱带隆升,谷地沉降,隆升及沉降的速率约为1~-1.5mm/a;普昌断裂虽然横切柯坪推覆构造体,但横跨该断裂的剖面表明普昌断裂两侧没有明显的垂直形变运动,进一步表明普昌断层作为“类转换断层”,其运动以走滑为主。图10表5参20

♣全球定位系统 干涉合成孔径雷达

CH20120206 流变特性对青藏高原构造变形影响的数值模拟=Numerically Modeling the Influence of Rheological Properties on Tectonic Deformation of Tibet Plateau/陈连旺,詹自敏,叶际阳,李妍(中国地震局地壳应力研究所数值模拟实验室)//大地测量与地球动力学.-2011,31(3).-8~14

建立三维黏弹性有限元模型,采用标准线性固体本构关系,分析流变特性对青藏高原现今构造变形的控制作用。模拟结果显示:1)在高原地壳介质流变机制的控制下,青藏高原内部从西向东,东向位移分量逐渐增大。最大值出现在甘孜-玉树-鲜水河断裂带区域内,反映了青藏高原的物质东移运动;2)在菱形块体中南部,其东侧区域向东南方向运动,而其西侧区域则转向西南方向运动;3)中地壳强流变模型与下地壳强流变模型给出的计算结果总体特征相似,二者均能较好模拟高原物质东流以及绕喜马拉雅东构造结的顺时针转动;4)流变特性对青藏高原构造变形特征的影响较大。图6表2参21

♣三维有限元模型 流变特性 构造变形 数值模拟

CH20120207 华北1999-2009年水平形变应变场特征=Characteristics of Horizontal Deformation-strain Field in North China from 1999to 2009/郭良迁,薄万举,杨国华,郭赫(中国地震局第一监测中心)//大地测量与地球动力学.-2011,31(3).-15~19

根据华北地区GPS观测数据计算了华北活动块体的运动速度和应变率,以及块体边界带的活动速率和应变率,研究了华北块体的运动和应变率特征,以及边界断裂带的应力作用特征。形变揭示出华北亚板块从西向东运动方向由东向偏转为南东向,NE-NNE向断裂带呈现右旋,NWW-EW向断裂带呈现左旋。各个次级块体的主压应变应力轴方向存在一定的差异。边界断裂带现今应变应力状态页不相同,郯庐断裂带北段和山西断陷带以压性为主,具有应变能积累显示,但是应变率相对较小,应变能积累缓慢。图6表3参7

♣块体运动 应变应力场 断裂带 应力作用 蕴震分析

CH20120208 海原-六盘山弧型断裂及其附近最新构造变形演化分析=Research on Late Tectonic Deformation Evolvement of Huaiyuan-Liupanshan Arc Fault and Its Surrounding Area/张晓亮,师昭梦,蒋锋云,朱良玉,王雄(中国地震局第二监测中心)//大地测量与地球动力学.-2011,31(3).-20~24

利用两时段GPS速度场,用三维非线性有限元方法研究了海原-六盘山弧型断裂带及其附近最新构造变形演化特征。研究得到:1)海原-六盘山断裂带整体表现为左旋运动,海原断裂带左旋活动速率在(2~5.5)mm/a之间,六盘山断裂左旋活动速率约为1.0mm/a;2)海原断裂带与六盘山断裂带的交接处目前处于强闭锁状态,亦是运动变形差异相对强烈、应变能积累较快的区段,存在强震孕震背景。图4表1参16

♣全球定位系统 速度场 非线性 有限元

CH20120209 中国西部地壳垂直运动引起的重力场空间变化特征=Characteristics of Gravity Change Caused by Crustal Vertical Movement in Western China/段虎荣(陕西铁路工程职业技术学院),张永志,徐海军,焦胜军//大地测量与地球动力学.-2011,31(3).-25~28

结合中国西部区域的数字高程数据以及地壳垂直运动速率数据,计算中国西部地区地壳垂直运动引起的重力场变化的分布,并与卫星重力观测结果进行对比。研究表明:中国西部区域的重力场变化与地壳垂直运动速率场变化有很强的相关性,青藏高原以南的喜马拉雅山脉地壳上升运动速率最大,其引起的重力变化为正的最大值;准噶尔盆地地壳下沉运动速率最大,其引起的重力变化为负的最大值;塔里木盆地及柴达木盆地地壳下沉运动速率相对较小,相应地引起的重力变化值相对较小。图5参8

♣卫星重力 重力变化 地壳垂直运动

CH20120210 印尼9.0级地震前后远场水平地壳微动态变形=Far Field Horizontal Micro-dynamic Crustal De-formations Before and After Indonesia Mw9.0Earthquake/王梅(山东省地震局),江在森,武艳强,冯志军//大地测量与地球动力学.-2011,31(3).-29~33

利用中国大陆GPS基准站及震中附近IGS站数据,研究了2004年12月26日印尼苏门答腊9.0级地震前后GPS观测到的远场水平位移微动态变形过程。震前E分量位移序列出现“分群”现象,震中东北侧大陆板块上的GPS站点表现出受挤压向东的运动,而位于断裂带西北侧大陆板块上的站点则表现出受引张向西运动的趋势,具有大尺度空间的协调一致性,与理论孕震模型符合较好。远至3000km的站点也观测到了地震的同震位移,同震位移矢量有整体向震中汇聚的特点,反映了震时俯冲板块和上覆板块会聚作用对远场的影响。而震后由于地震断层的强烈运动,使得一些点位位移态势发生了较震前异常更明显、持久的改变。图2参17

♣全球定位系统 同震位移 水平形变 远场

CH20120211 地震水准测量成果中几项改正的讨论=Discussion of Several Corrections Leveling Results for Seismic Study/薄万举,陈聚忠(中国地震局第一监测中心)//大地测量与地球动力学.-2011,31(3).-34~37,41

依据国家一、二等水准测量规范(GB/T 12987-2006),分别给出了水准测量中标尺温度改正、正常水准面不平行改正、重力异常改正、固体潮改正和海潮负荷影响等改正的计算公式和方法,并对地震形变分析计算中进行各项改正的必要性进行了讨论。强调:在形变分析计算中,是否进行某一项改正,新老成果必须保持一致;老成果没有进行改正,新成果中没有必要也不应该进行改正,否则可能造成更大的不合理;出于科学研究和测量数据多样化用途的考虑,认为在地震水准测量中各项改正所需要的辅助观测量应该完整地保存下来。图1参4

♣水准测量 温度改正 固体潮 重力异常 海潮负荷

CH20120212 利用大陆均衡理论研究河西地区地壳的稳定性=Research on Stability of Crust in Hexi Area Based on Crustal Gravity Isostasy Theory/郭树松,祝意青,刘芳(中国地震局第二监测中心)//大地测量与地球动力学.-2011,31(3).-38~41

根据大陆均衡理论,对由艾里(Airy)大陆均衡模型计算的理论均衡地壳厚度(D)和实际布格重力异常反演得到的地壳厚度(M)进行比较,探讨北祁连河西地区的地壳均衡状态。结果表明,该地区理论大陆均衡地壳厚度均大于实际地壳厚度,地壳处于不均衡状态。图5表1参8

♣地壳结构 布格异常 垂直形变 重力均衡

CH20120213 基于GRACE时变重力场反演南极冰盖质量变化=Investigation on Mass Change of Ice Sheet in Antarctic from GRACE Time-variable Gravity Data/李军海,刘焕玲,文汉江(中国测绘科学研究院),朱广彬,方爱平//大地测量与地球动力学.-2011,31(3).-42~46

利用UTCSR发布的GRACE Level-2RL04版本2003-01-2008-08月的重力场模型估计南极冰盖质量变化。由于GRACE提供的C20项不准确,利用SLR测得的C20项进行替换。对于经度方向上出现的条纹状信号,采用去相关滤波处理。选择去掉其中某一个月的位模型重新反演南极冰盖质量变化,发现相同区域的质量变化率并没有发生很大的变化。联合得到的位模型、滤波技术以及ICE-5G冰后回弹模型观测到的西南极Amundsen地区和南极半岛的冰盖质量消融现象,其等效水高变化分别为-5.28±0.95cm/a、-1.82±0.77cm/a;而Ronne冰架以及东部Enderby地区冰盖质量在增加,分别为1.42±0.69cm/a、1.43±0.72cm/a。与已有研究结果比较发现:西南极冰盖质量在加速融化,而Ronne冰架以及东部Enderby地区冰盖等效水高变化率没有发生大的变化。图6表2参18

♣南极 重力场 相关误差滤波 质量变化率

CH20120214 Kalman滤波在地震电离层TEC异常探测中的应用=Application of Kalman Filtering in Detecting I-onospheric TEC Anomaly Prior to Earthquake/聂兆生,祝芙英(中国地震局地震研究所),付宁波//大地测量与地球动力学.-2011,31(3).-47~50,68

基于中国地壳运动观测网络GPS观测资料解算的电离层TEC数据,利用Kalman滤波方法对2008年5月12日汶川Ms8.0地震前的电离层TEC进行异常探测研究,并与以前的处理结果进行对比,对比结果表明:利用Kalman滤波方法能够有效地探测到震前的电离层TEC异常扰动。图4参17

♣卡尔曼滤波 电离层 总电子含量

CH20120215 国际火星探测计划进展和中国火星卫星重力测量计划研究=Progress in International Martian Exploration Programs and Research on Future Martian Satellite Gravity Measurement Mission in China/郑伟,许厚泽,钟敏(中国科学院测量与地球物理研究所动力大地测量学重点实验室),员美娟//大地测量与地球动力学.-2011,31(3).-51~57

介绍国际火星探测计划和基于国际火星探测数据建立的火星重力场模型,阐述SGG-Doppler-VLBI跟踪观测模式的测量原理和优点,建议中国将来首期火星卫星重力测量计划采用SGG-Doppler-VLBI观测模式和静电悬浮重力梯度仪。图1表4参46

♣火星探测计划 卫星重力梯度 火星重力场模型 卫星跟踪模式 重力梯度仪

(205~215 张明)

CH20120216 GPS重力数据的粒子群算法联合反演断层三维滑动速率=Fault Slip Velocity Inversion by Using the Particle Swarm Optimization Algorithm with GPS and Gravity Data/刘杰,张永志(长安大学地质工程与测绘学院)//测绘科学.-2011,36(4).-95~97

联合反演是解释地球动力问题的有力手段,利用近年来发展的新优化算法-粒子群算法结合位错理论模型,比较了模拟数值的联合反演与单一数据反演的结果。并采用青藏高原东北缘2001-2004年间的GPS数据,及2003-2004年间的重力数据,对皇城-塔尔庄断层的三维滑动速率进行了附有相对权比的联合反演计算。结果表明,多种数据联合反演能更合理的把握运动特征。粒子群算法可有效地求解断层的三维滑动速率,该算法在大地测量反演中将有广阔的应用前景。图3表3参19

♣位错模型 粒子群算法 联合反演 断层滑动速率 GPS和重力数据

CH20120217 精密单点定位技术在高精度GPS网数据处理中的应用探讨=A Discussion about High-precision GPS Data Processing by Precise Point Positioning/段杰(西安科技大学测绘科学与技术学院),杜向锋//测绘科学.-2011,36(4).-181~182,21

通过对韶关市基础控制网改造中的GPS框架网的数据分别采用GAMIT解算基线的相对定位方法以及采用静态精密单点定位技术两种不同的方法分别进行了解算,解算结果表明,两种方法获得的结果是一致的。图1表4参6

♣精密单点定位 经典相对定位

CH20120218 神经网络在卫星钟差短期预报中的应用研究=Application of Neural Network in Satellite Clock Bias Short-term Prediction/郭承军,滕云龙(电子科技大学电子科学技术研究院)//测绘科学.-2011,36(4).-198~200

针对卫星钟差的特点,提出了基于神经网络的卫星钟差短期预报模型,给出了基于径向基函数(RBF)网络进行卫星钟差预测的基本思想、预测模型和实施步骤,并对比分析了神经网络模型与灰色系统理论模型的区别。为验证提出的预报模型的可行性和有效性,利用GPS卫星钟差数据进行钟差预报精度分析,并与灰色系统模型进行对比分析。仿真结果显示,该模型具有较好的预测精度,可为实时GPS动态精密单点定位提供较高精度的卫星钟差。图5表2参10

♣径向基神经网络 卫星钟差序列 正交最小二乘

CH20120219 归一化改进二次曲面法转换GPS高程=Conversion GPS Height Based on Normalized Quadric Surface/李琳琳,曹凯滨,谢卫民,管斌(增城市金站城市建设测量队)//测绘科学.-2011,36(4).-203~204

二次曲面转换GPS高程,求取转换参数所列的方程,方程系数矩阵由已知点的坐标组成,提出利用归一化的方法优化坐标系数矩阵,求取坐标参数。计算结果和精度优于利用坐标中心化、平均法进行处理的算法。表2参9

♣归一化 全球定位系统 高程异常 大地高

(216~219 吴柯)

CH20120220 一种实时GPS姿态测量中的整周模糊度的解算方法=A Real-time Integer Ambiguity Resolution Algorithm for GPS Attitude Determination/彭晓刚,吕志平(信息工程大学测绘学院),吝宁//测绘通报.-2011(5).-16~18,36

GPS实时姿态测量的核心问题是整周模糊度的解算。提出一种适合实时姿态测量的模糊度解算方法,它利用单差平滑伪距进行解算,与传统的模糊度解算方法相比具有许多优点。通过仿真试验对该方法的有效性和实用性进行了验证。图3参9

♣全球定位系统 整周模糊度 姿态测量

CH20120221 基于卡尔曼滤波的CORS系统导航=CORS System Navigation Based on Kalman Filter/邹俊平(同济大学测量与国土信息工程系),季善标//测绘通报.-2011(5).-19~22

基于CORS技术对高精度的CORS系统导航进行探讨,提出以卡尔曼滤波来解决短时间GPS信号丢失情况下的导航定位问题,并推导相应的公式。以上海市CORS系统导航服务为例,经该算法计算得到的结果与实际情况基本一致,模型正确可靠。图1参10

♣卡尔曼滤波 信号缺失

CH20120222 利用单基站GPS数据建立电离层VTEC模型=Modeling Vertical Total Electron Content of the Ionosphere Using Single Station GPS Data/李秀海(黑龙江工程学院测绘工程学院),杜国明,王明爽,张为成,张玉娟//测绘通报.-2011(5).-23~25,32

介绍几种常用的电离层VTEC模型。通过利用哈尔滨市CORS观测网络的单基站GPS双频观测数据建立多种电离层VTEC模型,并对建模成果进行分析与研究。结果表明,模型选择和GPS卫星空间分布对建模有较大影响。图3表2参7

♣电离层 全球定位系统 总电子含量

CH20120223 WGS-84平差坐标在GPS测量中的应用=Application of WGS-84Adjusted Coordinates to GPS Surveying/郭建华(韶关市国土资源信息中心)//测绘通报.-2011(5).-62~64

对GPS测量中WGS-84坐标系与本地坐标系转换参数的选择进行研究,结合实际测量工作,介绍WGS-84平差坐标在实际测量过程中的应用。图3表1参3

♣坐标系 网平差 坐标换算

CH20120224 GPS服务空域内导航精度性能仿真评估=Evaluation and Simulation of GPS Navigation Performance in Service Volume/汪捷(海军工程大学电气与信息工程学院),欧阳文,赵学军//武汉大学学报·信息科学版.-2011,36(6).-635~639

根据GPS近地服务空城(terrestrial service volume, TSV)和空间服务空域(space service volume,SSV)的划分,给出了双天线模型条件下两个空域内可视卫星的判决条件和接收功率的可行性分析,对近地空间中GPS空间信号(signal-in-space,SIS)标准定位服务条件下的用户等效测距误差(user equivalent rangeerror,UERE)进行了预算,并采用Monte-Carlo方法分别对中纬度单点和全球范围内不同高度条件下的导航精度性能进行了统计。结果表明,在TSV内,随着用户高度的增加导航精度性能将不断增强;进入SSV,导航精度性能迅速下降,到达一定高度时导航服务出现中断。另外,在TSV内,一定高度条件下几何精度衰减因子(GDOP)将改变精度衰减的属性,使得位置精度优于等效测距精度;同时,垂直定位精度将逐渐优于水平定位精度。图11表1参6

♣全球定位系统 近地服务空域 空间服务空域 几何精度衰减因子

CH20120225 利用GPS共视法确定重力位差及海拔高差的实验研究=Determination of Geopotential Difference and Orthometric Height Difference Using GPS Common View/刘杨,申文斌,夏敏,易俊(武汉大学测绘学院)//武汉大学学报·信息科学版.-2011,36(6).-640~643

阐述了GPS共视法的基本原理,讨论了利用重力频移法通过GPS共视观测数据确定重力位差和高程差的方法。利用国际权度局(BIPM)发布的时间序列数据,选取了4个守时台站之间的时间差序列进行实验。结果表明,受目前GPS共视法精度所限,高程差计算值与理论值之间的平均差异和标准差在几十m的量级水平。图1表2参13

♣GPS共视法 重力频移 重力位差 高程差

CH20120226 利用交互多模型的动态精密单点定位故障诊断算法=Detection and Diagnosis of Failures in Dynamic Precise Point Positioning Using Interacting Multiple Models/聂建亮(国家测绘局大地测量数据处理中心),吴富梅,何正斌,张双成//武汉大学学报·信息科学版.-2011,36(6).-644~647

提出了一种基于相邻历元模型概率比的交互多模型方法,以提高故障诊断的效率,控制异常数据对定位结果的影响。首先,根据故障可能发生的情况建立交互多模型,以便对故障进行定位;然后,根据相邻历元的故障模型概率比对故障进行诊断,提高故障诊断的正确率;最后,根据抗差估计原理对故障进行处理,控制异常影响,提高动态精密单点定位的精度。以实测动态GPS数据为例,此模型可以提高故障诊断的正确率,控制异常影响,进而提高动态精密单点定位的精度。图4表1参11

♣动态精密单点定位 交互多模型 模型概率 故障诊断 抗差估计

CH20120227 非组合精密单点定位算法精密授时的可行性研究=Feasibility of Precise Timing with Uncombined PPP/闫伟,袁运斌,欧吉坤,李得海(中国科学院测量与地球物理研究所动力大地测量学重点实验室)//武汉大学学报·信息科学版.-2011,36(6).-648~651

利用基于GPS双频原始观测数据的非组合精密单点定位(PPP)算法进行精密授时,给出了其数学模型与数据预处理策略。实验结果表明,非组合PPP算法可以有效避免传统PPP算法由于观测值组合过程中观测噪声及多路径效应误差被放大而造成的对接收机钟差解算的不利影响,实现亚纳秒级(0.3ns)的钟差解算精度;同等条件下,非组合PPP算法授时精度优于传统PPP算法,可以用于精密授时解算。图5表2参8

♣精密单点定位 GPS授时

(220~227 张明)

CH20120228 利用GPS数据比较研究印度地区基于体结构的多层和两层电离层层析模型=A Comparison Study of Voxel Based Multi-and Two-layer Ionospheric Tomography Models over the Indian Region Using GPS Data〔英〕/Shukla A K,Sivaraman MR,Bandyopadhyay K//International Journal of Remote Sensing.-2010,31(9-10).-2535~2549

开发印度区域三维多层和两层电离层层析模型,给GPS辅助地理增强导航(GAGAN)用户飞机提供电子总量(TEC)估测和电离层传播延迟改正的备选方法。比较研究不同大小体结构的多层和两层模型。从0006到0017hUT不同结构尺寸的两层模型进一步比较显示,10°×10°体结构大小时倾斜电子总量(STEC)的均方根误差(RMSE)最小,其它时间里15°×15°体结构大小中,STEC的RMSE最小。印度地区两层模型分析结果优于多层模型50%。图8参23

♣电离层 电离层层析模型 均方根差

(张德梅)

CH20120229 在广义最小二乘中使用加权电离层参数的GPS静态快速定位的质量评价=Quality Assessment of GPS Rapid Static Positioning with Weighted Ionospheric Parameters in Generalized Least Squares〔英〕/Wielgosz P//GPS Solutions.-2011,15(2).-89~99

精密GPS定位需要处理载波相位观测值和修复整周模糊度。随着接收机间距离的增加,模糊度修复变得越来越困难,原因是电离层和对流层效应在双差中不能充分消除。在静态定位中一种普遍采用的方法是增加观测时间和/或使用大气(电离层)模型和改正值。本研究的GPS快速静态定位双频观测仅需几分钟,基线长度为中长范围。不需要进行电离层改正,但电离层延迟作为伪距观测值处理,有先验值和各自不同的权。对流层延迟用普遍认可的对流层模型消弱,而卫星轨道和钟误差用IGS快速产品消除。介绍了基于实际GPS数据的几个数值试验。结果表明所提出的方法适合离最近参考网站50-70km的快速静态定位,当使用1min的GPS双频数据时,定位精度可以达到厘米级。

♣GPS定位 静态定位 广义最小二乘 电离层 对流层

CH20120230 用于绘制和预测区域TEC的球帽谐波模型=Spherical Cap Harmonic Model for Mapping and Predicting Regional TEC〔英〕/Liu Jingbin,Chen Ruizhi,Wang Zeming…//GPS Solutions.-2011,15(2).-109~119

介绍了一种基于球帽谐波分析的区域电离层总电子含量(TEC)的建模方法。这种方法不仅可以提供更高的区域TEC绘图精度,而且能提供基于光谱分析和最小二乘配置的电离层模型预测能力。不像常规的方法,其利用当前的观测值预报眼下的TEC,而球帽谐波法利用过去的观测值预报未来的模型,以提供未来的TEC值。与常规方法相比,球帽谐波法的显著优点是其能以合理的精度预报长期的TEC。本研究处理了时间跨度为1年的中国两个GPS网的GPS数据。将球帽谐波的TEC绘图精度跟多项式模型和IGS的全球电离层模型进行了比较。结果表明,球帽谐波模型具有更高的TEC绘图精度,时间与空间域的残差分布更平滑。研究了短期和长期间隔的球帽谐波模型的TEC预报。

♣GPS应用 气象 电离层 总电子含量

CH20120231 改进的自适应滤波及其在相对导航中的应用=Improved Adaptive Filter with Application to Relative Navigation〔英〕/Wang Xiaoliang//GPS Solutions.-2011,15(2).-121~128

介绍了一个改进的卡尔曼滤波算法以建立误差模型和处理噪声不确定性。用于建立误差模型的自适应算法可以利用状态预测协方差矩阵的上限获得。通过判别函数最小化估计每一步滤波过程噪声。用回归算法解算判别函数。所提出的滤波算法已成功地在太空船编队飞行GPS相对导航中实现。软件模拟结果表明所提出的自适应滤波在精度和稳健性上比以前的自适应算法更好。

♣自适应滤波 GPS导航 卡尔曼滤波 判别函数

CH20120232 GOCE轨道预测用于SLR跟踪=GOCE Orbit Predictions for SLR Tracking〔英〕/Jäggi A,Bock H,Floberghagen R//GPS Solutions.-2011,15(2).-129~137

重力场与稳态环流探测器(GOCE)经过大约半年的下降期,于2009年9月到达最终的测量与运行阶段(MOP-1)轨道高度。由于轨道高度非常低,加上下降期被动的拖曳补偿,生成GOCE轨道可靠的预报异常困难,即使短期预报也是一个巨大的挑战。由于高质量的预报是根据国际激光测距服务(ILRS)进行频繁测距的先决条件,而GOCE卫星激光测距(SLR)数据在任务开始时非常稀疏,这使得根据GPS数据独立检校和优化轨道测定变得困难。介绍了伯尔尼大学天文学院GOCE预报服务的发展。评价了有和无主动拖曳补偿各种预测期的轨道预报质量。

♣轨道预报 卫星激光测距 全球定位系统

CH20120233 无电离层影响精密单频GNSS定位=Precise Ionosphere-Free Single-frequency GNSS Positioning〔英〕/Schüler T,Diessongo H,Poku-Gyamfi Y//GPS Solutions.-2011,15(2).-139~147

利用载波相位和码距可以从单频数据中有效消除电离层延迟。不幸的是,GPS和GLONASS码距有相对噪声,这限制了定位方法的应用。然而,由选择的IGS参考站获得的每日数据包获得的位置标准偏差为6~8cm(平面)和7~9cm(三维),而对于周光滑平均可减少到2~3cm(三维)。在非洲加纳采集的GPS数据集展示了10cm级的典型偏差,其在一般条件下必然是预料中的事。展望GNSS未来,欧洲伽利略系统将提供宽带信号E5,其与GPS相比受到多路径的影响将少得多,从而可以提供更精确的距离测量。模拟数据表明,在存在电离层和对流层高延迟变化的情况下,甚至短到1小时的数据包三维定位精度也可以达到4cm,而GPS L1或伽利略E1对相同数据的定位精度接近13cm。

♣GPS定位 单频定位 电离层延迟 对流层延迟 多路径 定位精度

CH20120234 GNSS高程测量和高精度几何-天文水准测量的互相验证=Mutual Validation of GNSS Height Measurements and High-precision Geometric-astronomical Leveling〔英〕/Hirt C,Schmitz M,Feldmann-Westendorff U…//GPS Solutions.-2011,15(2).-149~159

介绍了作为GNSS高程验证合适技术的几何-天文水准测量法。在几何-天文水准测量中,椭球高差可以联合常规的水准器水准测量和天文水准测量获得。利用最近研制的数字天顶摄影机系统的天文水准测量能提供精确到0.1mm/km数据级重力场等位面几何。这相当于水准器水准测量的精度。因此,几何-天文水准测量能获得精确的椭球高差,用于独立检查局部GNSS高程测量值。在汉诺威附近的局部大地测量网上进行了实验。在5个测站上连续进行了48小时观测并用现代技术和尖端的新方法进行了数据处理以减少依测站误差。将GPS高程差与几何-天文水准测量高程差进行了比较,结果表明取得了预期的毫米级一致性。试验展示了目前GPS高程测量可取得的精度级并说明了所提出的方法能用于检验GNSS高程测量值以及评价GNSS高程处理策略。

♣GNSS GPS 水准测量 天文水准测量 高程测量

CH20120235 2003年万圣节前夕电离层风暴对欧洲动态GPS定位的影响=Impact of the Halloween 2003Ionospheric Storm on Kinematic GPS Positioning in Europe〔英〕/Bergeot N,Bruyninx C,Defraigne P…//GPS Solutions.-2011,15(2).-171~180

用EUREF永久网(EPN)上36个GPS站的双频数据研究了2003年10月30日万圣节地磁风暴对动态GPS定位的影响。风暴在欧洲东北部和斯堪的纳维亚上空产生了电离层干扰。在这期间欧洲东北部动态定位可重复性受到较大影响,平面超限差达到12cm,高程超限差达到26cm。这样数量级表明是GPS动态定位分析中未考虑的GPS信号二阶电离层延迟引起的。用欧洲EPN网生成了每小时的1°×1°格网总电子含量图。重建和精化了风暴期间强电离层活动的地带,并展示了电离层活动与欧洲GPS动态定位质量评价之间的相关性。

♣电离层风暴 GPS定位 欧洲

CH20120236 混合无导数扩展卡尔曼滤波用于密耦合DGPS/INS未知杠臂估计=Hybrid Derivative-free Extended Kalman Filter for Unknown Lever Arm Estimation in Tightly Coupled DGPS/INS Integration〔英〕/Geng Yanrui,Deurloo R,Bastos L//GPS Solutions.-2011,15(2).-181~191

GPS差分载波相位观测值在密耦合方法中与高速传感器测量值,如来自INS或IMU测量值,其组合可以保障提供连续和精确的地理位置信息。然而,要使组合生效就需要精确的杠臂信息,即GPS天线相对IMU的位置矢量。在实际应用中,通过直接测量预先测定的杠臂并不总是有用,因此,有效的自动估计方法是非常有用的。提出了一种新的混合无导数卡尔曼滤波用于估计密耦合GPS/INS组合系统的杠臂。这种方法利用了卡尔曼滤波线性时间传播和无导数扩展卡尔曼滤波非线性测量传播的优点。用模拟和实测数据对新方法进行了试验。结果表明所提出的技术能正确估计未知的杠臂。野外试验证实了方法的有效性。

♣组合导航系统 密耦合 卡尔曼滤波 差分全球定位系统 惯性导航系统

(229~236 廖祥春)

猜你喜欢
精度卫星算法
热连轧机组粗轧机精度控制
哪种算法简便
miniSAR遥感卫星
超高精度计时器——原子钟
Travellng thg World Full—time for Rree
静止卫星派
分析误差提精度
进位加法的两种算法
基于DSPIC33F微处理器的采集精度的提高
Puma" suede shoes with a focus on the Product variables