利用GNSS技术确定地球自转参数

发布时间：2017-10-17 17:49

  本文关键词：利用GNSS技术确定地球自转参数

  更多相关文章： GNSS 最小二乘估计 地球自转参数 MGEX

【摘要】：地球自转参数在地球物理学、天文学等学科中起着重要作用。它的重要性体现在多个方面。首先,天球参考系和地球参考系的建立离不开精确的地球自转参数。其次,在这两大参考框架的相互转换中起着沟通作用。再者,也与人造卫星和宇宙飞行器的精密定轨和导航密不可分。全球卫星导航系统(GNSS)相对于其他空间技术而言在空间和时间分辨率上有明显优势。它可以进行全天候、全天时的连续观测,且设备流动性好、设备成本低、观测精度高,是求解地球自转参数的重要技术手段。随着全球卫星导航系统的发展,在未来会有超过百颗的可视卫星供人们使用。多模数据的组合处理将进一步提高导航与定位、卫星定轨和地球自转参数确定的精度和可靠性。随着我国北斗导航系统的建立和正式运行,研究利用我国北斗导航系统确定地球自转参数就显得尤为迫切和重要。本文在附有约束条件的最小二乘估计基础上,系统研究利用GNSS技术确定地球自转参数。本文的主要研究内容如下:1.为了确定我国BDS系统确定地球自转参数的精度和可靠性,基于附有约束条件的最小二乘估计,采用轨道重叠弧段差值方法进行了武汉北斗试验网定轨和ERP确定的实验。同时给出同一时间我国陆态网GPS数据定轨和ERP确定的结果,对比显示BDS确定的极移参数精度明显低于GPS结果,但日长变化的精度明显优于由陆态网GPS数据确定的结果。2.利用MGEX网数据,三天为一个弧段,首先进行GPS和BDS单系统确定ERP,并将两者比较分析。为了得到GPS和BDS联合确定ERP结果,给出了不同权比确定地球自转参数的结果。3.区域网确定卫星轨道和ERP有其局限性,因此文中进行了全球GNSS网数据确定ERP实验。利用GLONASS数据确定ERP,对轨道和地球自转参数施加松约束,对测站施加强约束。同理利用GPS数据确定ERP,结果显示前者的轨道精度明显低于GPS轨道确定精度。4.分别分析了联合GPS和GLONASS数据确定GPS卫星轨道和GLONASS卫星轨道的精度。同时联合GPS/GLONASS技术确定ERP参数,结果显示相对于GPS确定的结果来说极移参数和日长参数精度并没有提高,反而略有所下降。
【关键词】：GNSS 最小二乘估计 地球自转参数 MGEX
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P228.4;P183.31
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-13
• 1.1 引言9-10
• 1.2 地球自转参数研究现状10-12
• 1.3 本文的研究内容12-13
• 第二章 卫星轨道理论基础13-25
• 2.1 运动方程13-14
• 2.2 变分方程14-15
• 2.3 主要摄动力15-18
• 2.3.1 地球非球形摄动15-16
• 2.3.2 潮汐摄动16
• 2.3.3 N体摄动16
• 2.3.4 广义相对论摄动16-17
• 2.3.5 太阳辐射压摄动17-18
• 2.4 时间系统及坐标系统18-24
• 2.4.1 时间系统及其相互转化18-20
• 2.4.2 坐标系统及其转化20-24
• 2.5 本章小结24-25
• 第三章 区域GNSS网确定地球自转参数25-51
• 3.1 观测方程及基本原理25-32
• 3.1.1 线性组合观测值25-27
• 3.1.2 GNSS技术确定ERP的基本原理27-30
• 3.1.3 观测方程线性化30-31
• 3.1.4 偏导数31-32
• 3.2 观测值的误差源32-37
• 3.2.1 与接收机有关的误差32-33
• 3.2.2 与卫星有关的误差33-35
• 3.2.3 与卫星信号传播有关的误差35-37
• 3.3 双频GNSS观测值周跳探测方法37-38
• 3.3.1 双频P码伪距观测值探测、修复周跳37
• 3.3.2 电离层残差组合观测值探测、修复周跳37-38
• 3.4 我国陆态网数据确定ERP的实验与精度分析38-42
• 3.4.1 试验数据与方案38-39
• 3.4.2 试验结果与分析39-42
• 3.5 武汉大学北斗试验网数据确定ERP的实验与精度分析42-45
• 3.5.1 试验数据与方案42
• 3.5.2 试验结果与分析42-45
• 3.6 MGEX网确定ERP的实验与精度分析45-50
• 3.6.1 试验数据与方案45-46
• 3.6.2 试验结果与分析46-50
• 3.7 本章小结50-51
• 第四章 全球GNSS网数据确定地球自转参数51-61
• 4.1 全球GPS网数据确定ERP实验51-54
• 4.1.1 试验数据与方案51-52
• 4.1.2 试验结果分析52-54
• 4.2 全球GLONASS网数据确定ERP实验54-57
• 4.2.1 试验数据与方案54-56
• 4.2.2 试验结果分析56-57
• 4.3 联合全球GPS和GLONASS网数据确定ERP实验57-60
• 4.3.1 试验数据与方案57-60
• 4.3.2 试验结果分析60
• 4.4 本章小结60-61
• 结论与展望61-63
• 结论61-62
• 进一步研究计划62-63
• 参考文献63-68
• 攻读硕士学位期间的主要研究成果68-70
• 致谢70-71

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