SPODS软件GPS/GNSS网解的模糊度解算方法

为了尽可能多地固定模糊度,需要定义一组"最容易被固定"的独立双差模糊度,当前最优的方法(传统方法)是分基线层和网层对候选双差模糊度进行独立性检验,其中候选模糊度按照其综合固定成功概率进行排列。考虑到通常的网解中,测站数量远多于卫星数量,提出了先星座层再网层的分层独立模糊度选取方法以及基于更新协方差阵上三角平方根的序贯模糊度固定方法,并应用于西安测绘研究所自主设计和开发的SPODS软件中。采用包含64个IGS监测站的实测GPS数据进行单天解算试验,验证了该方法的正确性。试验结果表明,该方法和传统方法得到的单天GPS轨道解与IGS最终综合轨道比较的1DRMS都约为0.012m,独立双差模糊度成功固定的比例约为92%,两种方法仅有非常细微的差异。不同测站数量的进一步试验表明,该方法和传统方法在网层需要采用Grams-Schmidt方法进行独立性检验的候选双差模糊度数量的比约等于卫星和测站的数量比,这与理论分析结论一致。对于实际应用中更为普遍的测站数量大于卫星数量的情况,该方法将减少独立双差模糊度选取的计算时间,且测站数越多,其优势越明显。

SPODS软件低轨卫星运动学精密定轨精度分析

SPODS软件是西安测绘研究所自主设计和开发的多GNSS数据处理平台，目前该软件已经初步具备低轨卫星运动学定轨能力。本文简要介绍了星载GPS运动学定轨观测方程和软件的数据处理策略，详细介绍了带参数约化的最小二乘参数估计方法。收集2012年1月01～15日GRACE—A／B卫星的星载GPS数据进行定轨实验，结果表明，与JPL提供的精密轨道相比，GRACE—A卫星RTN分量的定轨误差RMS分别为0．037m、0．030m和0．023m，GRACE—B卫星RTN分量的定轨误差RMS分别为0．046m、0．033m和0．025m。

Satellite Positioning and Orbit Determination System(SPODS):Introduction and Evaluation

The Satellite Positioning and Orbit Determination System(SPODS)is a software package for GNSS positioning/orbit determination,developed by the Xi’an Research Institute of Surveying and Mapping.So far it has been able to analyse GPS data and has the capability of high precision GPS positioning and orbit determination.The underlying theory and the performance evaluation are briefly addressed in this paper.The experiments are carried out with GPS data collected from about 127 IGS stations during 4~10 January 2009.The results show that the RMS 1D difference is 1.1 cm between SPODS orbits and final IGS combined orbits,and that the repeatability of daily solutions of station coordinates is 1.5 mm for horizontal components,and 4.5 mm for vertical component,and that the consistency of ERP solutions with IGS final products is 0.025 mas,0.093 mas and 0.013 ms/d respectively for pole coordinates and LOD.

联合低轨卫星和地面监测站数据确定导航卫星轨道

探讨同时利用星载数据和地面监测站数据进行导航卫星联合定轨的方法。为验证该方法的有效性,利用2011-03-16-31中国境内7个GPS监测站的观测数据和GRACE-A＆B星载数据进行定轨实验。结果表明,在7个国内监测站基础上,加入一颗低轨卫星（GRACE-B）星载GPS数据,GPS可见弧段增加约14%,卫星径向、切向和法向（R、T、N）定轨精度可分别提高约35%、44%和45%;若同时加入GRACE-A和GRACE-B星载数据,可见弧段增加约18%,R、T、N分量精度分别提高约51%、60%和62%。该方法为区域监测站布设条件下导航卫星定轨精度的提升提供了一种新思路。

星载数据增强GPS卫星精密定轨

低轨卫星精密定轨技术极大地受益于GPS的连续三维定位功能和IGS等机构提供的高精度轨道与钟差产品。反过来，低轨卫星也可视为运动的监测站，星载GPS数据也可用于确定GPS卫星轨道。我们的SPODS软件已经具备了融合处理低轨卫星星载数据和地面监测站数据进行导航卫星精密定轨的能力。利用IGS跟踪站数据和GRACE-B卫星星载GPS数据进行联合定轨实验，结果表明，在20个地面监测站的情况下，增加一颗低轨卫星（GRACE-B）星载数据，GPS卫星径向、迹向和法向的轨道精度分别提高约12％、25％和23％，其中在迹向和法向的精度还略优于40个地面站的结果。

固体推进剂配方优化设计方法及其软件系统

概述了固体推进剂配方优化设计的进展及常用的优化方法,重点介绍了模式搜索法和遗传算法优化原理,通过一些典型实例介绍了具体优化计算方法。该优化方法和优化设计软件包(SPOD)可用于火炸药、化学及高分子材料配方优化设计中。附参考文献41篇。

基于模态分解的液环泵喷射器内非定常流动分析

为分析液环泵喷射器内复杂高速射流流场的瞬态流动特性,揭示射流尾迹涡脱落及激波自激振荡频率特征,该研究基于大涡模拟(Large Eddy Simulation,LES)数值模拟采用动态模态分解(Dynamic Mode Decomposition,DMD)和谱本征正交分解(Spectral Proper Orthogonal Decomposition,SPOD)方法对射流拟序结构进行时空解耦,对比分析2种模态分解方法在射流流动特征提取的差异性。研究结果表明,喷射器射流剪切层在与激波的干涉作用下呈现周期性振荡现象,且随着射流的演化其尾缘逐渐形成周期性脱落的尾迹涡。DMD和谱本征正交分解SPOD方法均能实现高速射流流场的解耦,且能够获得时空单频相干特征结构。主导频率1250 Hz时,密度场DMD和SPOD 1阶模态均能反映激波及其与射流剪切层相互干扰形成的激波串结构特征;频率18000 Hz时,DMD和SPOD动态模态则表征了射流尾缘周期性脱落的尾迹涡特征。相较于DMD方法,SPOD方法精准获取时空单频动态模态的同时能够反映出湍流射流的演变特征,而且有效避免了DMD基模态筛选时存在的不足。该研究基于LES数值模拟结果采用特征分解方法对喷射器内非定常流场进行了特征分解,为深入探索液环泵喷射器内复杂多物理耦合场奠定基础。

基于SPOD方法的压气机转子叶顶区域非定常流动分析

为了研究叶顶区域非定常流动特性,对跨声速轴流压气机转子NASA Rotor37在多工况下进行了三维非定常数值模拟,采用谱本征正交分解(Spectral Proper Orthogonal Decomposition, SPOD)方法从叶顶区域流场中提取出时空耦合的单频相干结构进行分析。研究结果表明:相比于常规分析方法,SPOD方法能够高效地从非定常流场中识别出流动特征,有助于揭示叶顶区域流动规律;在“小流量”工况下叶顶区域流动呈现出强的非定常性,且随着质量流率的减小叶顶区域非定常流动增强、波动范围增加、波动频率呈现出“阶跃式”下降;造成叶顶区域流场非定常周期性波动的主要原因是叶顶间隙泄漏涡破碎区的扰动以及叶顶间隙泄漏涡破碎后与主流相互作用所形成的叶尖二次涡的波动。