GPS解算的日本Mw9.0级地震的远场同震地表位移

利用日本Mw9.0地震前后各3d的77个GPS连续站观测资料和JPL精密星历,计算了该地震对周缘各国及相邻板块运动的同震影响。结果显示,日本地震对日本、中国东北部、朝鲜半岛均有较大影响,其同震水平位移影响范围达2 000km,地震造成中国东北东移1～3cm,华北东移3～8mm,朝鲜半岛东移2cm。中国境内的GPS测站的垂直同震位移均呈上升趋势,但是上升幅度非常小。结合日本岛测定的GPS同震位移和约20m高的海啸可以推断,本次日本地震的同震垂直位移具有波状起伏特征,符合逆冲挤压型地震的粘弹性理论模型。鉴于近年地震活动趋势,应该密切关注横贯中国东部的深大断裂带（郯庐断裂带）的断层活动,借助中国陆态网络密集覆盖提供的有利条件,跟踪研究郯庐断裂带附近300km范围的区域地壳现今变形、应力应变场的时变过程等,分析郯庐断裂带的断层活动,捕捉异常信息。     

非线性GPS基线方程的差分迭代解算模型

提出了解非线性方程的差分迭代算法，讨论了差分点的选取方法；分析了GPS单差，双差基线模型及其解法；结果表明算法可行。     

基于抗差估计的实时单站GPS同震速度获取方法

基于实时单站GPS载波相位历元差分测速模型,引入抗差最小二乘估计,并根据IGGⅢ方案选择合适的等价权因子来削弱小周跳和粗差对结果的影响,并采用一组静态数据和2011年日本"3.11"地震期间MIZU站的高频数据对算法进行测试。结果表明,在含有小周跳和粗差的情况下,抗差最小二乘估计能够明显改善解算速度,可以实时获取测站毫米级的同震速度。     

利用序列平均的高精度GPS基线解算模型

系统分析了改进随机模型和改进函数模型两类GPS基线解算模型的优缺点,在此基础上,提出了一种基于序列平均的高精度GPS基线解算模型,即采用动态单历元技术进行静态基线解算,充分利用多路径效应的低频特性,采用小波变化理论,对坐标序列进行多路径效应的去除,提取低频残差项进行序列平均,得到基线向量解。同时,以动态坐标序列为依据,对出现粗差历元或者卫星进行处理,有效弥补了仅采用残差序列进行粗差判断的不足,提高了基线解算的精度和可靠性。实验表明,新模型可以更为有效地削弱多路径效应的影响,而且对于较短的观测时间尤为突出;结合坐标序列和残差序列,能更为有效地进行粗差的探测和去除,提高基线解的精度和可靠性。     

GPS观测值的时间相关性对基线解算影响

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。     

GPS基线解算与网平差的软件设计与实现

本文首先概述了GPS基线解算与网平差的关键算法,阐述了自编软件功能模块划分及各模块间的信息传递过程,最后通过实测数据对软件进行测试分析,并与美国Trimble公司的TGO软件解算结果进行对比。结果表明：软件具有可行性和可靠性,能够正确地进行基线解算与网平差运算。     

BDS/GPS短基线解算的随机模型研究

针对BDS轨道高度存在差异进而影响短基线解算结果的问题,该文利用两组实测数据,研究BDS和BDS/GPS组合系统的短基线解算精度及可靠性,并探讨4种随机模型的性能。结果表明,BDS和BDS/GPS组合系统短基线解算精度能够达到厘米级,且模糊度解算的可靠性更高;4种随机模型性能相当,随着基线长度增加,MINQUE模型的优势降低;不同类型卫星轨道高度差异较大,高度角模型不适宜BDS和BDS/GPS组合系统短基线解算。     

GPS测定的2011年日本9.0级地震的中国大陆地区同震位移场

利用陆态网络东北地区的6个GPS基准站地震期间的观测数据反演了日本本州东海岸9.0级强震区域地表的瞬时形变过程,应用160多个陆态网络基准站以及IGS跟踪站的GPS观测数据解算获得中国大陆地区的远场同震位移。将测站按照中国大陆主要构造带(区)进行分配统计可知,东北地区同震位移最大,平均接近20mm;首都圈与郯-庐带及周围地区平均同震位移也在10mm左右;距离震中比较远的鄂尔多斯及周围、阿尔金-祁连山-阿拉善、新疆等地区也受到了该地震的影响,在东方向发生了5mm左右的位移,并且以上地区的优势方向都为东方向;而本次地震对中国的华南(包括南海)以及青藏等地区基本没有影响。这些解算结果对进一步研究地震动力学特征及判定未来地震趋势提供了详实的实测依据。     

不同海潮模型对东南极沿海地区GPS基线解算的影响

在高精度GPS数据处理中,海潮的影响是一个不可忽略的因素。利用GAMIT软件解算2011年东南极沿海地区中国中山站及其周边6个IGS站的GPS数据,对比分析了FES2004、DTU10、EOT11a、GOT4.7、HAMTIDE11a、OSU12以及TPXO7.2等7个全球海潮模型在不同测站的海潮负荷差异,比较了海潮负荷对于GPS基线解的影响。结果表明,海潮负荷对GPS基线解的影响与测站所处位置及基线方位有关,达到cm级,相对影响达到10^-8,因此,在高精度的GPS基线解算中必须考虑海潮的影响;但选用不同海潮模型对东南极沿海地区GPS基线解算的差异可忽略不计。     

基于接收机钟差约束的精密单点定位时间传递研究

精密单点定位(PPP)技术起初主要面向定位与导航等位置应用.近年来,PPP技术逐渐成为时间传递等非定位应用的一种重要且有效的手段.如今,具有更高稳定性的氢原子钟也被越来越多的测站用来提供时间频率基准.而传统的PPP时间传递方法通常在数据处理时将接收机钟差参数视为白噪声(WN)参数进行处理,并未充分利用原子钟的高稳定特性...     

一种BDS/GPS接收机单频定位精度分析

针对基于多模导航卫星系统单频接收机在非完好性条件下的数据缺失问题,该文提出了一种能有效提高多模单频接收机定位精度的方法。通过对观测数据非完好性的明确界定、典型情况分析和单频定位方法研究,实现了非完好条件下多模单频数据的有效解算。通过研究证明:在一定的非完好条件下,BDS/GPS单频接收机数据经过该方法的数据处理能够得到较好的定位精度。     

Real-time kinematic positioning of LEO satellites using a single-frequency GPS receiver

Due to their low cost and low power consumption, single-frequency GPS receivers are considered suitable for low-cost space applications such as small satellite missions. Recently, requirements have emerged for real-time accurate orbit determination at sub-meter level in order to carry out onboard geocoding of high-resolution imagery, open-loop operation of altimeters and radio occultation. This study proposes an improved real-time kinematic positioning method for LEO satellites using single-frequency receivers. The C/A code and L1 phase are combined to eliminate ionospheric effects. The epoch-differenced carrier phase measurements are utilized to acquire receiver position changes which are further used to smooth the absolute positions. A kinematic Kalman filter is developed to implement kinematic orbit determination. Actual flight data from China’s small satellite SJ-9A are used to test the navigation performance. Results show that the proposed method outperforms traditional kinematic positioning method in terms of accuracy. A 3D position accuracy of 0.72 and 0.79 m has been achieved using the predicted portion of IGS ultra-rapid products and broadcast ephemerides, respectively.     

基于相对定位模型的GPS-Galileo组合定位研究

随着Galileo系统的逐步建成并投入使用,以及GPS的现代化,如何利用双系统多频率的组合观测值进行高精度定位已成为目前业内关注的热点问题。本文从传统的GPS双差观测方程出发,推导出了GPS-Galileo组合定位的数学模型,提出了其组合定位中的多频周跳探测方法和整周模糊度快速求解的方法。最后利用模拟软件对GPS、Galileo以及GPS-Galileo三种定位方式对不同长度基线的解算精度进行了比较分析,实验结果证明了所提方法的正确性和可行性。     

利用半参数模型精化GPS绝对定位中残余的系统偏差

为了减弱GPS单点定位中残余的系统偏差对参数估值精度的影响,在误差方程中引入一非参数分量来表示测量中残余的系统误差,即利用半参数模型来精化GPS绝对定位的函数模型。最后利用实测GPS数据检验了此算法的有效性,计算结果表明在一定程度上该算法不仅能够提高参数估值的精度,而且还能提取出平差模型中残余的系统偏差。但因为半参数模型在测量数据处理中的应用才刚刚起步,还有许多问题值得在理论与实践上进行深入的探讨与研究。     

基于单频GPS接收机实施短基线变形监测探讨

利用单频接收机和双频接收机对顺溪滑坡的监测点分别进行监测,结合全站仪测得的基准点相对监测点的基线长度对观测数据进行处理和分析,总结出对基线较短的控制网采用单频接收机进行监测可以得到采用双频接收机进行监测的效果,不仅节约工程成本,而且在进行周期性复测时操作方便。     

基于空间基准线的水平位移监测方法探讨

常规水平位移监测方法,如视准线法、小角度法、极坐标法等受场地条件限制较大,应用中受到一些限制。文中提出一种新的水平位移监测方法——空间基准线法,此方法受场地限制小,设站灵活,并能保证监测的精度和可靠性,已在工程实践中取得良好的效果。     

基于SBAS技术的深圳市地表形变监测

星载合成孔径雷达干涉测量技术全天时、全天候条件工作,可大面积、高精度获取地表形变信息,从而为地表形变影响的风险评估提供理论支持。小基线集技术是新近发展起来的用于监测地表形变的新技术,具有监测范围广、精度高等特点。采用28景TerraSAR数据(2013-03—2015-11)进行时间序列处理,提取深圳市主城区的时间系列地表沉降结果。结果表明,大部分地区累计下沉量在-10~10mm之间,部分地区年均下沉量大于-50mm。利用时间序列分析方法找到下沉现象明显的几个区域并进行位移分析,实测数据证实SBAS技术具备监测地表微小形变的能力,可在未来城市形变监测及灾害风险评估中起到关键作用。     

基于双GPS接收机的自主定位定向系统的设计与实现

通过对目前武器装备定位定向手段存在的不足进行分析,提出了基于双GPS接收机的自主定位定向系统的设计方案,给出了该系统的结构组成,阐述了定位定向的基本原理,并对实现该系统的关键技术进行了研究。实践证明,该系统定位定向时间短、精度高,使用方便可靠,满足武器装备作战使用的要求,对于提高武器装备的快速反应能力具有重要的意义。