基于CGCS2000新框架的地物坐标更新策略研究与分析

本文针对未来CGCS2000框架更新后,由此衍生的全国各类实体坐标成果的更新策略和方法进行分析研究,为未来CGCS2000框架维持在GPS布点、数据处理方法及达到的精度方面提供思路和应对策略。采用地形及面积与我国大致相同,且可以公开下载的国外密集的CORS站数据,设计、处理形成了研究所需的不同时长的GPS观测数据集及厘米级、分米级CGCS2000坐标数据仿真集。分别讨论了天文大地网CGCS2000坐标从分米级至厘米级的提升,以及基于CORS的CGCS2000新框架衍生的实体坐标转换的实施方法和策略。对转换到新框架下影响坐标转换精度的因素:格网内插方法、控制点密度、搜索范围、格网间距等进行充分试验分析,确定了:①天文大地点CGCS2000精度从分米级到厘米级提升的最大控制点间距为2.2°,相应为230 km,即全国需要布363个点;但顾及地方框架的自身维护,各省(市)至少有4个站,则全国需在2178个天文大地点进行GPS观测。②要实现新的CGCS2000框架下实体坐标间隔10年的动态更新,若布设985个CORS站,在我国东部和中部控制点间距分别为482 km、西部地区为107 km时可达到5 cm的精度;而全国布置2170个CORS站,对应我国东部、中部、西部地区控制点密度分别为118、374、75 km时可达到3 cm的精度。因试验区为地理近似而非完全一致,本文所得结论和实际会有差异,仅为我国框架衍生的各类实体坐标成果更新机制提供参考和借鉴。

2000国家大地控制网的构建和它的技术进步

“2000国家大地控制网”是国家大地测量的重大科学工程项目。它主要包括建立2000国家GPS大地控制网,2000国家重力基本网,以及前者与国家天文大地网的联合平差等,以实现国家3维地心坐标系统的坐标框架。这个项目的主要特点有:①涉及多个学科,如经典和空间大地测量学、天文测量学、重力测量学、近代数据处理理论和技术等;②处理的数据量大、种类多,如2000国家GPS大地控制网有2600多个测点,46000多条独立基线,天文大地网与2000国家GPS大地控制网联合平差所需解算的未知数多达15万个;处理的数据几乎包含了三角测量、导线测量、天文测量、重力测量和GPS测量等各类测量的成果;③所处理数据的施测时间跨度长,如2000国家GPS大地控制网中三个子网的施测时间各不相同,前后从1988年到2000年历时12年,而天文大地网的施测时间是在上一世纪的50至70年代;④处理数据所覆盖的国土面积大,2000国家GPS大地控制网及天文大地网覆盖了我国整个大陆及部分沿海岛屿,而2000国家重力基本网则扩展到香港、澳门以及南沙等地区;⑤处理数据需顾及的因素多,如需分析近70年来我国大陆板块运动、板内运动、局部地壳运动和新旧大地测量基准、新旧天文系统、和不同历元对上述这些大地测量观测数据的影响及其统一归算。本项目的主要技术创新点有以下四个方面:①首次将我国不同部门、不同时期施测的多个平面(2维)和高程(1维)分离的大地控制网通过空间大地测量和数据处理技术,科学的整合为全国统一的整体的国家3维大地控制网,将原来大地测量中所采用分离的几何与物理参数,进行了科学的统一的整合;②首次将我国非地心大地坐标框架整体的科学的转换为地心大地坐标框架;③首次将我国大地坐标框架的地心坐标精度由±5 m提高15倍,达到了±0.3 m;将我国重力基本点的精度由±25×10-8ms-2提高近4倍,达到了±7×10-8ms-2;④首次将海量数据由原来采用的最小二乘平差经典数据处理技术提高为最小二乘平差,抗差估计和方差分量估计相结合的现代数据处理技术,提高了成果的精度和可靠性。

天文大地网与GPS2000网联合平差数据处理方法

介绍了天文大地网与GPS2000网联合平差数据处理中的主要数学模型、大规模稀疏矩阵的有效解算方法,用Helmert方差分量估计算法进行地面网的方差分量估计,并用该方法对我国天文大地网的观测数据及空间网数据进行联合平差,得出全网平均点位的点位中误差为0.11 m,点位精度95.5%优于0.3 m。

多元星座天基移动通信网络模型研究

随着用户对移动通信需求的大量增加 ,3G、基于WAP及WAPoverIP等领域的移动通信以及多媒体通信正在成为全球的研发热点 .如何构建完整的移动通信网络 ,以适应不断增加的用户及其对移动通信QoS的需求 ,是一个非常现实和急迫的问题 .从多元星座组网构架出发 ,探讨了天基移动通信网的组网模式 ;基于天基网环境对组网的方法、可能的模式进行了研判 .给出了多元星座的拓扑结构 ;提出了时域星座的动态路由策略 ;阐述了多元星族的主要特点 .

全国天文大地网与空间大地网联合平差

天文大地网与空间大地网联合平差 ,对于检核、控制与加强天文大地网以及建立与扩展地心坐标系 ,都具有重要意义。全国天文大地网与全国 GPS大地网联合平差 (I期 )于 1 998年初完成。本文报告平差采用的原则和模型 ,并提出平差结果。通过联合平差 ,消除了天文大地网尺度的系统偏差 ,减弱了它的局部变形 ,改善了它的整体精度 ,更重要的是建立了由近 5万个大地点坐标体现的地心参考系 ,其地心坐标的水平分量精度好于 0 .5m。

天文大地网与GPS2000网联合平差的地壳形变改正研究

按照中国大陆地质构造情况 ,将中国大陆划分成不规则的曲线网格 ,利用高精度GPS网平差得到的GPS速度、地震矩张量和活断层滑动速率 ,采用双三次样条函数拟合的方法 ,求出了中国大陆现今地壳运动速度场和变形场 ;利用中国大陆现今地壳运动速度场和变形场模型 ,研究分析了天文大地网与GPS2 0 0 0网联合平差中是否需要对天文大地网地面观测值进行形变改正问题。研究结果表明 ,天文大地网观测点坐标需要改正 ,但不需要在联合平差中对天文大地网地面观测数据 (边长、方位角 )进行改正 ,可以省去天文大地网约

我国天文大地网与GPS2000网联合平差单区平差处理方法研究

我国天文大地网与GPS2000网联合平差是一项大规模的测量数据处理工程,解算的未知数众多,为了便于检查原始观测数据粗差以及验证地面网与空间网的权匹配关系,需要进行单区平差数据处理研究和计算。本文主要讨论单区平差数据处理中的主要模型、大规模稀疏矩阵有效的解算方法并用软件加以实现,用此软件对5000点的实验区数据进行平差计算,得到了有益的结论。

基于天基卫星移动通信网络的AFC滤波器

以改造有源滤波器的谐波电流检测为例 ,提出了在滤波器中实现自适应模糊控制的设计思想 .给出了基于天基卫星移动通信网络、用DSP硬件实现的自适应模糊控制网络滤波器结构模块 .描述了模型在使系统检测到的信息更加全面、及时、可靠 ,以完善和提高网络滤波及系统抑噪的功能特性 .理论分析和部分仿真显示这种自适应模糊控制滤波器在天基卫星移动通信网络运行过程中的综合滤波方面具有一定的优点 ,能为改善和提高整个网络装置的滤波水平发挥积极作用 。

1979～1997年测地VLBI资料统计

对1979～1997年间测地VLBI资料，按测站网的观测时段、观测次数、台站组成和地理分布等特性进行了统计。

全国天文大地网精度分析

全国天文大地网与空间网联合平差二期工程已经完成，由此建立起来的坐标系也将投入使用。本文计算了全国参加联合平差的天文大地网点的精度，并按三角锁网布设的等级进行分析，结果表明：我国天文大地网平差结果可靠，内部精度优于0．3m、外符合精度优于0．5m.

中国-德国VLBI测地计划的第一年结果

中国——德国VLBI测地计划(Chinese-German VLBI Geodetic Campaign(CGVGC))从1989年开始,历时3年,每年观测一个月左右,使用上海天文台佘山站的25米射电望远镜(中国)和Wettzell基本站的20米射电望远镜(德国)。第一年得到的UT1结果,其趋势与国际射电干涉网(IRIS)给出的加强观测结果相同。但有大约0.2～0.3ms的系统偏离得不到解释。其原因可能是位于太平洋网的佘山站坐标与位于大西洋网或欧洲网的台站联合观测中的不协调引起。

用抗差估计法实施全国天文大地网与空间网联合平差

全国天文大地网与空间网联合平差二期工程参加平差的观测量达到42万条，观测年代跨度40多年，测量仪器、测量技术规范和测量方法差别很大。虽然平差之前对观测数据进行了粗差探测与剔除，还是无法确保观测数据完全准确，有必要利用抗差估计方法实施联合平差解算，提高联合平差结果的精度。本文详细地讨论了抗差估计在联合平差中的应用，对Huber和IGGUI方案进行分析比较，选择合适的权函数，有效控制观测异常对平差结果的影响。

基于Σ-Δ调制的比特流Hopfield人工神经网络及在片训练系统

提出了一种基于Σ-Δ调制的单比特Hopfield人工神经网络(HNN)的设计方法.网络中各神经元的输入输出均为基于Σ-Δ调制的单比特信号,这解决了多比特并行分布网络扇入扇出的难题.同时在设计12神经元全并行Hopfield网络过程中,通过数字后端设计,优化了关键模块,减小了系统的面积及功耗.最后采用同步扰动学习算法(SLA)实现了在片训练系统,通过此训练系统Hopfield网络实现了文字的联想记忆.