利用北斗系统建立和维持国家大地坐标参考框架的方法研究

发布时间：2018-04-08 13:08

  本文选题：北斗坐标参考框架　切入点：速度场　出处：《武汉大学学报(信息科学版)》2017年11期

【摘要】：2000中国大地坐标系统(China Geodetic Coordinate System 2000,CGCS2000)的建立和维持主要依赖于GPS技术,不利于保障国家时空信息安全。中国北斗卫星导航系统(BeiDou navigation satellite system,BDS)提供亚太区域服务,可满足中国及周边地区高精度定位导航应用需求,对建立和维持国家大地坐标参考框架具有重要意义。研究利用已建成的北斗基准站网观测数据,实现基于BDS技术、并与国际地球参考框架(International Terrestrial Reference Frame,ITRF)一致的国家大地坐标参考框架,为今后国家级和全球性北斗坐标参考框架(BeiDou Terrestrial Reference Frame,BTRF)的建立和维持提供理论基础和方法支撑。初步计算结果表明,积累2a以上的观测数据,利用单独BDS数据可以获得与GPS精度相当的水平速度场,精度约为2~3mm/a。基于单独BDS数据,测站残差平面和高程的重复性分别可优于0.8cm和1.7cm。利用BDS数据已可监测到测站高程方向的季节性变化。此外,还对单独BDS与GPS数据计算的坐标可能存在的与经纬度相关的系统误差进行了分析。总体来说,目前的北斗系统可满足建立和维持中国cm级大地坐标框架的需求。
[Abstract]:The establishment and maintenance of 2000 China Geodetic Coordinate System 2000 (CGCS2000) mainly depends on the GPS technology, which is not conducive to ensuring the safety of national space-time information.BeiDou navigation satellite system BDS( China BeiDou navigation satellite system BDS), which can meet the needs of high-precision positioning and navigation applications in China and its surrounding areas, is of great significance to the establishment and maintenance of the national geodetic coordinate reference framework.Based on the observed data of Beidou datum station network, a national geodetic coordinate reference frame based on BDS technology and consistent with the international earth reference frame (IREF) is studied.It provides theoretical basis and method support for the establishment and maintenance of BeiDou Terrestrial Reference frame in the future.The preliminary calculation results show that the horizontal velocity field with the same accuracy as GPS can be obtained by accumulating more than 2 years of observation data and using single BDS data with an accuracy of about 2 ~ 3 mm / a.Based on the single BDS data, the repeatability of the residual plane and height is better than that of 0.8cm and 1.7 cm, respectively.The seasonal variation of the height direction of the station can be monitored by using the BDS data.In addition, the possible systematic errors related to longitude and latitude of coordinates calculated by single BDS and GPS data are analyzed.In general, the current Beidou system can meet the needs of establishing and maintaining the geodetic coordinate frame of cm level in China.
【作者单位】： 武汉大学卫星导航定位技术研究中心;北京航空航天大学电子信息工程学院;
【基金】：国家杰出青年科学基金(41325015) 国家自然科学基金(41574027,41774007)~~
【分类号】：P226.3;P228.4;TN967.1

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本文编号：1721750