BDS/GPS/GLONASS在密林地区组合定位性能分析

随着北斗卫星导航系统的建成与运行,目前已形成多系统导航定位的局面。基于短基线,首先对密林地区的GPS、BDS、GLONASS的卫星可见性以及伪距观测值的质量进行了简单的评价,然后分析了密林地区GPS、BDS、GLONASS单系统、双系统及三系统组合模式下单点定位及伪距差分定位性能。结果表明:在密林地区,GNSS多系统组合能够明显提高定位精度,GPS/BDS组合定位的精度优于GPS/GLONASS、BDS/GLONASS组合,而GPS/BDS/GLONASS的定位精度最高。     

北斗沿海差分导航与精密定位服务系统

为了保障我国自主的沿海导航与精密定位服务,研究了基于北斗系统的沿海高精度导航定位服务系统,介绍了该系统的设计方案和关键设备。并针对用户对北斗米级导航和厘米级定位的需求,分别采用了BDS+GPS联合伪距差分、北斗三频网络RTK的数据处理理论和方法。采用自主研发的系统软、硬件设备,对北斗沿海差分导航与精密定位服务性能进行了测试。结果表明,该系统在定位精度和适用范围等方面整体优于原有的RBNDGPS系统,且实现了北斗在海上的米级导航和厘米级定位服务。     

基于全球导航卫星系统和铱星通讯的表面漂流浮标设计及其试验性应用

本文基于可以同时接收包括北斗、GPS和GLONASS在内的全球导航卫星系统的定位模块和铱星远程通讯模块,介绍了长航时、适用于全球水域和极地冰区的表面漂流浮标设计和组成,并对其测流性能进行了理论分析。通过中国第10次北极科学考察队在北极楚科奇海和白令海的试验性应用表明,相比目前常用的Argos表面漂流浮标,该浮标具有数据传输频率和有效性高、定位精度和流速反演高、功耗低和寿命周期长、适用于高海况和海冰密集度高的恶劣海域,并可进行后期功能拓展等特点。这一浮标技术的研究对于支撑我国极地观测网和全球海洋视测网建设可以起到重要作用。     

北斗卫星通信系统在海洋探测平台上的应用

卫星的通信导航定位是现代海洋环境立体观探测平台不可或缺的重要组成部分。基于北斗三号卫星全球导航通信融合技术特点，结合全域海洋环境探测任务背景，以站位国家海洋战略发展和工程集成现实的双向视角，剖析北斗三号功能、性能特性及在海洋环境立体观探测领域的应用需求；立足终端，重点从形态、方案、 指标 3 个方面探讨北斗三号导通一体模组与海洋环境观探测无人平台嵌入式、模块化综合集成方案的实现。     

北斗区域系统国外典型地区定位性能分析

为掌握北斗区域系统在国外典型区域内的定位性能,利用STK软件仿真建立了该系统"5GEO+5IGSO+4MEO"星座,在此基础上对关岛、索马里、堪培拉等地区的卫星可见性和几何精度因子进行了系统分析。结果表明,北斗区域系统足以全天候满足上述区域内用户的导航定位需求。     

GPS/BDS组合单点定位算法及结果分析

介绍了GPS、北斗卫星导航系统的时间和坐标系统,并对二者之间的转换和统一进行了概括分析,推导了GPS/BDS组合单点定位的函数模型和随机模型。编制了相应的计算程序,对实测数据进行了处理与分析。结果表明:相对于单系统,GPS/BDS组合系统能够增加可观测卫星数、减小DOP值、提高定位的精度和可靠性,同时也说明算法可行,程序可靠。     

沿海GPS业务观测在海底地震监测中的应用

以2011年日本Mw9.0级特大地震为例,对国家海洋局沿海GPS业务观测系统在海底地震监测中的应用进行了研究。采用自行研制的精密单点定位(Precise Point Positioning,PPP)软件,基于静态和动态模式,先提取GPS站点的瞬时地表同震位移和震后形变,再反演得到了震源方位、站点上空大气水汽的动态变化等信息。研究分析日本强震对沿海GPS站址的影响以及该系统对日本强震响应的灵敏性,揭示沿海GPS观测系统在海底地震监测及海啸预警中的作用,据此拓展了该系统的应用,为沿海GPS业务观测系统的运行、维护和业务拓展提供了科学依据。     

靶场测量装备中GPS换装北斗卫星导航系统方案设计

目前,根据装备试验要求,利用北斗卫星导航系统全面替换靶场测量装备中所使用的GPS已成为必须开展的工作。如果直接替换,则现有测量系统需重新进行测试,代价较高。为此,结合靶场测量装备实际情况,设计一种基于北斗卫星导航系统,集定位、测姿、授时为一体的便携式信息采集分发系统,系统具备多种对外数据传输接口,无需对现有装备进行较大改造,即可全面实现北斗取代GPS的目的。     

适用于中国近海观测研究浮标的北斗/GPS双模信标系统的研制与应用

为了提高海洋观测研究浮标在位运行的安全性,自主设计了一种北斗/GPS双模定位信标。该信标采用传统的GPS技术进行定位结合“北斗”卫星特有的报文通信和定位功能,通过解决传统GPS信号盲区问题,为中国近海海洋观测研究浮标安全运行提供了更加有力的保障,同时提高了数据保密能力。该系统采用外部供电和内部自主供电相结合的模式,即使外部供电中断,也可保证正常运行不低于1 a,而且基本上不需要对信标进行专门维护,大大降低了运行和维护成本。与该信标配套的岸站管理系统具备发送和短信和邮件报警的功能,可实现浮标运行状态实时监控。     

“一带一路”区域北斗卫星导航系统定位性能分析

为掌握北斗系统在"一带一路"区域定位性能,利用STK软件分别仿真北斗区域和北斗全球星座。通过建立地面观测站和观测区域,对"一带一路"区域可见性和几何精度因子进行了系统分析。结果表明,北斗区域系统无法全面满足"一带一路"战略需要,而北斗全球系统将为战略的实施提供有力的支撑。     

IGS基准站的选择对GPS定位精度的影响

使用GAMIT软件对天津于桥水库和威海石岛两次GPS试验数据进行处理,在处理过程中,分别选择了临近的4~30个IGS站的27种情况进行计算,并对各种情况得出的结果从基线向量、测站坐标和IGS站的南北半球分布等三个方面进行了比较,得出了以下结论:使用26个以上IGS基准站进行数据处理,可以达到卫星高度计现场定标检验精度。     

镭、氡同位素示踪调水调沙对黄河口水体运移及营养盐分布特征的影响

为研究调水调沙影响下的镭、氡同位素和营养盐在黄河口的分布特征,于2013年7月调水调沙期间在黄河口及其邻近海域进行了多点的连续观测。研究发现:(1)黄河口海域镭、氡同位素分布呈现明显的“分区”现象,南北两区分别为“调水调沙影响非显著区域”和“调水调沙影响显著区域”,北部海域镭、氡同位素浓度高值主要来源于陆源输入(包括河流输入和海底地下水排放);(2)调查期间,北部海域水体年龄为(2.9±1.6)d,南部海域水体年龄为(5.0±2.1)d;水龄随潮汐变化表现出涨潮时水龄增大、落潮时水龄减小的波动趋势;(3)北部海域溶解无机氮(DIN)和溶解硅(DSi)含量明显高于南部海域,而溶解无机磷(DIP)在两个区域的含量相差不大。     

上海近海一次低压控制下春季海雾空间差异分析

根据海上浮标实测数据和再分析数据,发现2016年4月20-23日长江口航道附近南北海雾存在的显著空间差异主要受到水汽以及风场的影响。分析表明:(1)本次海雾过程高空受低压槽控制近地面处低压过境,切变线东移导致低空风向的迅速转变,此后受到暖锋影响,导致短时小雨过程的发生;(2)此次海雾过程受风场的影响较大,盛行南风时水汽充足,湿度较大,容易产生海雾,受西北风主导时,则容易出现海雾消散的情况;(3)长江口外北部站点和南部站点存在显著空间差异性,北部站点能见度明显好于南部站点,并且在此次海雾过程中北部站点先于南部站点出现一次能见度好转的情况,这是由于低压过境导致风向骤变,北部未获得充分的水汽供给所致。此次低压槽天气过程在长江口南北产生区域差异显著的海雾,对这种典型风向骤变过程分析有助于为航运密集的长江口海雾预报提供参考。     

Evaluation of vertical crustal movements and sea level changes around Greenland from GPS and tide gauge observations

To better monitor the vertical crustal movements and sea level changes around Greenland, multiple data sources were used in this paper, including global positioning system(GPS), tide gauge, satellite gravimetry, satellite altimetry, glacial isostatic adjustment(GIA). First, the observations of more than 50 GPS stations from the international GNSS service(IGS) and Greenland network(GNET) in 2007–2018 were processed and the common mode error(CME) was eliminated with using the principal component analysis(PCA). The results show that all GPS stations show an uplift trend and the stations in southern Greenland have a higher vertical speed. Second, by deducting the influence of GIA, the impact of current Gr IS mass changes on GPS stations was analysed, and the GIA-corrected vertical velocity of the GPS is in good agreement with the vertical velocity obtained by gravity recovery and climate experiment(GRACE). Third, the absolute sea level change around Greenland at 4 gauge stations was obtained by combining relative sea level derived from tide gauge observations and crustal uplift rates derived from GPS observations, and was validated by sea level products of satellite altimetry. The results show that although the mass loss of Gr IS can cause considerable global sea level rise, eustatic movements along the coasts of Greenland are quite complex under different mechanisms of sea level changes.     

烟台-威海北部海洋牧场底层溶解氧浓度的季节变化研究

基于2021年4~12月山东半岛烟台-威海北部海洋牧场区域4处连续观测站的长期观测数据, 研究了该海域底层溶解氧(dissolved oxygen, DO)浓度的季节变化特征, 并探讨了物理机制。该海域底层DO从春季到夏季逐渐降低, 而从夏季到秋季逐渐升高, 主要受温度控制; 各观测站DO均在8月达到最低值, 受垂向层结增强和底层生物化学耗氧增多的共同影响。底层DO浓度在东西方向差异较小, 而在南北方向上差异明显; 在春季和秋季DO浓度南高北低, 是由于层结较弱, 海水垂向混合向底层提供DO, 且南边水深更浅, DO更容易达到饱和或过饱和状态, 而水深更深处DO仍处于不饱和状态; 夏季DO浓度南边大于北边是季节性层结强度的空间差异所致, 同时南边底层DO浓度下降更快, 使其南北差异在夏季有所减小。在11月中旬, 近岸3个观测站底层DO快速增多, 可能是由于此前的大风过程引起浮游植物繁殖, 晴朗天气促进其光合作用使海水中DO增多, 之后海水层结消失, 海水充分垂向混合使丰富的DO到达底层。     

Performance of Real-Time Precise Point Positioning

The IGS Real-time Pilot Project (IGS-RTPP) provides real-time precise orbits and clocks, which support real-time positioning for single stations over large areas using the Precise Point Positioning (PPP) technique. This paper investigates the impact of real-time orbits, network configuration, and analysis strategies on real-time PPP implementation and demonstrates the real-time PPP performance. One month of data from the IGS network is analyzed in a real-time simulation mode. Results reveal the following: (1) In clock estimation, differential approaches are much more efficient than the zero-differenced approach. (2) The precision of IGS Ultra rapid (IGU) orbits could meet the IGS-RTPP requirement for precise clock estimation and PPP positioning. (3) Considering efficiency and precision, a network with 50 stations is recommended for the IGS-RTPP. It is demonstrated that the real-time satellite clock precision is 0.1 ns supporting hourly static PPP with a mean precision of 2–3 cm in the North component and 3–4 cm in the other components. Kinematic PPP assessed with onboard GPS data collected from a buoy provided mean coordinate precision of 2.2, 4.2, 6.1 cm in the North, East and Up directions, compared to the RTK solutions.     

粤西沿岸海域潮汐特征

对粤西海域水东、湛江、硇州岛、南渡和海安验潮站各1年水位资料进行了调和分析及统计。结果表明:粤西海域北部湛江、水东、硇洲岛、南渡4站主要分潮为M_2、K_1、S_2和O_1,是不规则半日潮;而南部海安站主要分潮为O_1和K_1分潮,是不规则日潮。粤西沿岸各站浅水分潮和平均水位从北到南有减小趋势。在日潮不等方面,粤西沿岸验潮站都存在明显的日潮高、日潮时不等现象。日潮时不等总体上从北到南有降低的趋势,北部湛江、水东和硇州岛涨潮时间比落潮长1~1.5 h,南部南渡和海安两站涨、落潮时相差不大。另外,调和分析和经验公式不再适用于南渡站,南渡河入海口处堤闸工程是主要原因。这为粤西海域环境资源开发、航运活动等提供环境支持和保障。     

长江口不同沉积环境沉积物中碳的分布和来源

利用2004年5月在长江口门区获得的R3、N3、S3和S1四个沉积物柱状样品,对其各种形态碳的含量和垂直分布、TOC/N值以及同位素δ13Corg值进行了分析,并结合该区域的水文悬沙特征,探讨了影响沉积物中碳埋藏的因素及其物质来源,结果表明:长江的径流量和沉积速率是影响长江口碳埋藏的两大重要因素,对各种形态碳在沉积柱中...     

Phytoplankton of the Khatanga Bay,Shelf and Continental Slope of the Western Laptev Sea

Oceanology - The studies were conducted along the transect (11 stations) from the inner part of Khatanga Bay in the south to the Laptev Sea continental slope in the north in September 17—20,...     

台湾海峡西岸地面风气候变化分析

利用1961—2005年台湾海峡西部沿岸平潭、崇武、东山及厦门等4个气象代表站的地面风观测资料，通过计算各代表站的年、季、月平均风速气候趋势系数和各风向频率趋势，较详细地分析了近45a来台湾海峡西部沿岸地面风的气候变化特征．结果表明：（1）近45a来各代表站年平均风速呈明显减小趋势，其中秋、冬、春季平均风速减小趋势明显，夏季风速减小趋势不明显．（2）海峡西部沿岸主导风向有沿海岸线由北向南顺转的特点．（3）海峡西部沿岸地面风速在上世纪80年代初存在着气候突变现象，80年代中期后年平均风速减小明显．