基于渐消因子的ECEF-GLS估计算法

传统的误差配准算法假设系统偏差恒定或缓慢变化,当系统误差发生突变或快速变化时,这一假设不再成立。针对这一问题,研究了时变条件下的误差配准算法,引入渐消因子,对常规的基于地心地固坐标系的广义最小二乘算法(generalized least squares algorithm based on the earth-centered earth-fixed coordinate system,ECEF-GLS)进行了修正,弱化历史量测对配准的影响,并对渐消因子的选取问题进行了研究,给出了合理的设计方法。算法验证表明,基于渐消因子的ECEF-GLS估计算法能够对时变的系统偏差进行有效估计,精度满足配准要求。

地学领域科学数据处理与分析软件自主性分析

科学数据的重要性已得到广泛共识,随着科学数据的不断积累,其数据处理分析软件的能力水平将成为科学数据能否高效发挥作用的关键和瓶颈。地球科学领域研究涉及多尺度、多类型、多来源的数据,其数据处理与分析软件的需求极为强烈。本研究针对地球科学领域的特点,分析其主要数据处理和分析软件的现况,辨识我国的软件自主程度。调研分析涉及地理、海洋、地质、大气、生态、灾害、农业等16个专题,选取了177个主流软件/工具,重点获取其软件/工具名称、概况、主要功能、应用服务/典型案例、优缺点、对标产品等指标。分析发现地学科学数据处理与分析领域软件/工具完全开放(开源)的占三分之二,商业的、限制性的或开放程度不明确的占三分之一。主要软件/工具开发国家有美国、中国、加拿大、英国等以及一些国际组织。从专题分布看,主要体现在土地退化、人口社会经济、知识图谱、遥感处理等。自主保障风险较高的软件主要在空间化、大气、野火、冻土等专题。约三分之一的专业软件/工具可以直接应用到国家科学数据中心,且可与云平台结合。结合人工智能时代和“数据要素×”的发展,从五个方面提出加强我国自主科学数据处理软件/工具的开发应用建议。

面向省级高分中心遥感影像大数据综合服务平台的设计与实现

为了加快推进高分产业化应用,满足省级高分中心多源海量遥感数据接收、存储、管理、处理、解译和分发等全业务流程一体化与自动化业务需求,本文基于私有云平台及微服务等技术框架,设计并实现了面向省级高分中心一站式接收、一体化标准处理、批量生产、快速分发和多维度展示等全流程遥感影像大数据综合服务平台,提高了省级高分中心日常业务的工作效率,有助于省级大区域至县域高分的推广应用。

中道立国——“中国”的思想内涵与近代转型

“中国”概念主要有地理、民族、文化、国体等含义,其中文化含义最为突出和普遍,几千年的“中国”就是一个文化或者文明共同体。黄帝时代“中国”观念萌芽,是最早中国。尧舜明确以“中道”立国,之后王者寻求“土中”建国立都。周人确定在伊洛地区营建成周,以为天地之中,将政治行为神圣化、宗教化。“华夏”为“中国”别名,指礼仪宏大,服饰华美,具有地理、民族含义,更具有文化、文明含义。中国之称为“中国”,主要包括诗书礼乐、衣食住行等方面,具有物质文明和精神文明总体内涵。作为文化中国,其核心价值观就是中道。中道是中国文明一脉相承、绵延至今的内在精神因素之一。近代以来,中国知识分子反思和矫正传统中国观,对“中国”概念加以现代转化和重构。今天,“中国”概念的当代重构需要传承“中道”传统。“中道”是“中国”思想内涵的核心,也是“中国”概念当代重构的要义。

“地球概论”课程思政实施路径与实践研究

全面推进课程思政建设是落实立德树人根本任务的战略举措。以地理科学专业基础课“地球概论”课程为例,通过分析课程专业特点和内涵,从教学目标、思政要素、教学方法和考核评价等方面,结合OBE理念探讨了“地球概论”课程思政教学的实施路径。通过典型课堂教学实践案例,体现了显性教育和隐性教育的统一,达成了课程的专业目标和思政目标,实现了价值塑造、知识传授和能力培养的有机融合。作为交叉学科,“地球概论”课程还有丰富的思政元素有待挖掘,根据OBE持续改进的理念,进一步挖掘与专业课程相关的思政元素,不断更新素材案例,优化课程思政融入方式。

稀土掺杂长余辉纳米材料研究简述

长余辉纳米粒子(persistent luminescence nanoparticles,PLNPs)是一种特殊的发光材料,具有很长的余辉时间。尤其是稀土元素(rare earth elements,REE)掺杂PLNPs(REE-PLNPs)具有独特的4f电子构型、优异的物理化学稳定性、高的发光强度和量子产率以及长的余辉时间。通过调节REE掺杂离子的种类和浓度,可以改变REE-PLNPs的发射波长范围。虽然发光中心相同,但由于不同材料所属的晶格不同,不同PLNPs基质材料的光学性质往往不同。因此,改变基质材料以及稀土共掺杂离子的种类,以提高REE-PLNPs的发光强度,进而可对余辉性能进行优化,故REE-PLNPs在室内装修、安全标志、仪表显示、生物检测和成像、诊疗一体化等领域受到了研究者的关注。以镧系元素和Sc与Y等掺杂REE-PLNPs为例,介绍了REE-PLNPs的组成和余辉发光性能及其在光学性质方面的研究进展。评述了REE在改善PLNPs的发射波长和余辉强度方面的优势,展望了REE-PLNPs研究未来的发展方向。

GRACE星体和SuperSTAR加速度计的质心调整精度对地球重力场精度的影响

本文利用改进的能量守恒法开展了GRACE星体和星载加速度计检验质量的不同质心调整精度影响地球重力场精度的模拟研究论证.结果表明:第一,在120阶处,当质心调整精度设计为0 m,恢复累计大地水准面精度为17.616 cm;当质心调整精度分别设计为5×10^(-5)m、1×10^(-4)m和5×10^(-4)m时,恢复精度各自降低至18.106 cm、19.033 cm和27.329 cm.第二,以德国GFZ公布的EIGEN-GRACE02S地球重力场模型的实测累计大地水准面精度为标准,当质心调整精度设计为(5～10)×10^(-5)m时,其和K波段星间测量系统、GPS接收机、SuperSTAR加速度计、恒星敏感器等GRACE核心载荷的精度指标相匹配,对地球重力场恢复精度的影响较小.因此建议我国将来研制的首颗重力卫星的星体和星载加速度计检验质量的质心调整精度设计为(5～10)×10^(-5)m较优.

多雷达数据处理中坐标转换的新方法

在多雷达数据处理过程中,必须考虑减弱坐标转换带来的误差对数据处理的影响。针对此,提出了在多雷达数据处理中使用地心坐标系作为统一坐标系的一种新的坐标转换方法。该方法以地心坐标系作为统一坐标系,观测数据由本地直角坐标转换成地心直角坐标,再由地心直角坐标转换为情报处理中心的直角坐标。可以看出该方法进行的坐标转换都是大地坐标之间的转换,因此是简单和精确的。通过转换误差分析和验证,结果表明了该方法可以减小地球曲面误差等的影响。

《四圣心源》“中土”理论在妇科病中的意义及延伸论述

清代著名御医黄元御十分重视"中土"思想,其所著《四圣心源》为其扛鼎之作。认为"中土"即脾胃,脾胃升降关系协调为人体正常发挥生理功能的基础。黄氏十分重视阳气,扶阳抑阴,基点在于"中土"脾胃之升降。《四圣心源》对妇女之经带胎产及杂病临证多从"阳衰土湿、水寒木郁"立论,在妇科疾病治疗方面很具有代表性意义。从黄元御顾护"中土"观点出发,从妇科疾病内科治疗方法和针灸治疗方法等方面佐证五行"中土"理论在妇科疾病中具有重要意义。

辅助定位卫星多普勒频移特性

提出了一种通用意义上的全球定位系统(GPS)信号多普勒频移估计方法.采用几何标量分析方法,建立了地心地固坐标系(ECEF)中GPS信号多普勒频移分析模型,计算了卫星可见地心角、卫星轨道角速度和卫星可见区间,推导并分析了多普勒频移关于接收机最大可见仰角、卫星轨道角速度和卫星可见时刻开始所经历的时间等参数的变化规律.研究表明,该模型适用性和准确性高,可以满足辅助全球定位系统(AGPS)终端侧精确估计多普勒频移参数的要求.

地球扁率对引潮力位影响的重新推导

目前引潮力位(TGP)展开都未顾及地球扁率的影响。基于引潮力的概念,通过对地球质心处受力分析,利用坐标转换方法,导出了顾及地球扁率的TGP表达式。

星座覆盖性能数值仿真

星座对地覆盖性能要求是进行星座设计的主要依据。根据视函数法和地心法 ,建立了星座覆盖性能评定的数值仿真方法。以 GPS为例 ,对其覆盖性能指标进行了仿真。给出了GPS星座的视函数图 ,累积出覆盖统计特性 ,并且评价了覆盖质量。另外对 GPS星座的相位以及降级情况 (一颗或几颗卫星损坏 )下的覆盖质量进行了分析。最后对两种方法的仿真结果进行了分析比较。

轨道坐标系到地心固定坐标系的直接转换方法

坐标系转换是实现应用导航数据进行卫星遥感影像高精度定位的关键技术。文章利用航天器定义在地心固定坐标系下位置和速度信息,应用四元数(Quaternion)方法,实现从航天器轨道坐标系到地心固定坐标系的直接转换。在常规遥感影像直接定位算法中这样的转换分为两次坐标系旋转,先从轨道到地心惯性,然后从地心惯性到地心固定坐标系。文中提出的方法将这两次坐标系转换缩减为一个,并且避免了应用地球的章动、极移和岁差等信息。通过跟传统坐标系转换方法转换结果以及商业软件STK(Satellite Tool Kit)定位结果的比较,证明了该方法的正确性和实用性,适合于低轨对地观测平台的遥感影像定位,因为低轨平台提供了定义在地心固定坐标系下的位置和速度信息。

Flower卫星星座设计方法研究

介绍了一种具有共地面轨迹和良好相位特性的新颖的Flower卫星星座设计方法。与常见的星座设计方法不同,在地球中心固定坐标系中可以更好的体现Flower星座的特点。通过Flower星座模型参数与星座中卫星轨道参数之间的关系式,实现了Flower星座的研究设计软件SatSim。结合Satellite Tool Kit仿真软件,给出了利用Flower星座设计一个能为GEO卫星进行导航的卫星导航系统实例,探讨了将Flower星座广泛应用于更多卫星星座系统设计的可能。

基于ECEF的误差配准与目标跟踪算法

考虑量测噪声和地球曲率对配准的影响,提出了一种基于地心坐标系(ECEF)的扩展卡尔曼滤波(EKF)配准与目标跟踪算法。根据坐标系转换关系,给出误差配准计算公式,建立目标的动态方程,用EKF方程进行估计。仿真结果表明:该法能同时有效估计目标运动状态和传感器配准误差,可用于远距离的传感器配准和目标跟踪。

掺杂YAlO_3晶体的温梯法生长及缺陷分析

采用温梯法工艺进行了掺铈和掺镱铝酸钇(YAlO3或YAP)晶体的生长实验。用同步辐射白光形貌表征了晶体内部生长层的分布情况,结果表明,温梯法生长掺杂YAP晶体的过程中,固-液界面形状比较平坦,这使得所生长的晶体具有较高的微观结构完整性;采用高分辨四晶摇摆曲线对其进行了表征,其主要晶面的半峰宽值均优于提拉法晶体。分析了生长过程中产生的主要缺陷,认为开裂主要来源于坩埚对晶体形成的压应力;而晶体中存在的色心主要与生长炉内的弱还原气氛有关。

卫星双向共视法时间比对计算模型及其精度评估

根据卫星双向共视法时间比对的基本原理,详细推导该时间同步方法在地心惯性系中精确到卫星和地面站速度的二次幂以及加速度的一次幂的计算模型,并以GEO卫星和GPS卫星为例,分析该计算模型中的距离改正项时延对地面站间相对钟差的影响量级。结果表明:对于GEO卫星、GPS卫星与地面站之间的比对,当要求1ns的计算精度时,距离改正项时延只需要考虑到卫星速度项、地面站速度项的影响;当要求1ps的计算精度时,还需要考虑到卫星速度二次幂项、卫星加速度项、地面站与卫星相对钟差对卫星速度项、地面站间相对钟差对地面站速度项的影响。

中国天文学史上的地中概念

地中概念是中国古代宇宙结构理论的重要组成部分。古人认为地是平的 ,而且其大小是有限的 ,由此导致了地中概念的产生。有关地中位置的说法很多 ,其中对天文学有较大影响的是盖天说“北极之下为天地之中”的主张以及浑天说的洛邑地中说和阳城地中说。地中概念在帮助浑天说战胜盖天说方面发挥了一定作用。对地中概念的关注 ,促成了中国天文学史上一些重要事情的发生。一直到明代 ,地中概念仍在发挥着作用。地中概念的终结 ,是由于西方传教士带来的地球学说被广泛接受的结果。

雷达信息处理系统中的坐标变换问题研究

在雷达信息处理过程中,首先需要进行目标观测数据的空间同步,即将数据变换到一个公共坐标系中,然后才能进行各种数据处理。本文主要讨论不同坐标系之间的坐标变换及转换误差,并提出了在雷达信息处理系统中使用地心坐标系作为统一坐标系的一种新的坐标变换方法以减小地球曲面误差的影响。

经纬度坐标变换及其在防空C^3I系统中的应用

利用地心坐标完成从雷达站球面坐标到指挥中心直角坐标的转换 ,给出一种变换公式 ,使转换一步到位 ,克服了可能引入的误差 ,给出了详细的推导过程和变换方法 ,在考虑地球表面曲率的影响下 ,对误差进行了分析和补偿 ,对同步测量数据进行了融合 。