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在密集会议背景下,研究流层梯度的类型,寻找会话安排的观测站

作者:史上见

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文丨史上见

编辑丨史上见

前言

密集会议的背景下对和同之间的观测水平进行组合的方法围绕一个估计程序该程序使用统一封装小时数据的小时数据,以提供一致的对流层信息使用在上测试此方法并同时观察会话。

在密集会议背景下,研究流层梯度的类型,寻找会话安排的观测站

流层梯度策略会话类型

每时估计对流层梯度时策略可将两种会话类型的精度提高并使会话之间的一致性提高。每1小时更频繁地估计梯度导致两种会话类型进一步收敛辅助的日长产品还显示出与外部衍生的一致性提高。鉴于广播轨道和时钟的精度不断提高该策略可用于导出快速产品。

大地测量甚长基线干涉测量是一种干涉测量技术依赖于观测一系列明确定义的远距离射电源。这些观测提供了准惯性外部参考可以确定陆地和天体参考系之间转换所需的参数在被称为地球定向参数的全套参数中世界时是指地球绕天中间极轴的旋转角度。

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自转速率在不同时间尺度上有所不同反映了潜在地球物理现象的影响如冰水质量重新分布构造板块运动以及行星和日月引力耦合,精确确定对于分离和影响它的物理过程至关重要并且在依赖精确确定人造卫星位置和速度的领域至关重要卫星测高和大地测量。

高频波动国际大地测量和天体测服务定期组织所谓的强化课程。这些观测时间为通常涉及两个或三个站形成东西向的长基线。这种特殊的几何形状能够高精度确定短期变化这反映在的估计即协调世界时之间的差异。

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东西方向的长基线已被认为在估计中提供了最高的灵敏度但最近的发展可能需要基线相对于赤道平面的不同倾角才能实现更高的精度。下一代全球观测系统天线的开发和集成到观测网络中促使组织新型观测会议以利用的独特功能。

传统望远镜相比宽带接收器和相对较小的天线尺寸可以缩短积分时间和更快的回转操作,从而实现更多的观测和更全面几何形状多样化的天空覆盖,类似强化的会议不涉及传统的网络而是利用站。

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会话安排常规观测站

会话被安排与常规会话同时进行使用的调度方法有利于观测站之间相互可见的天空角落的源。和会话之间的协调以及它们有目的的调度设计利用各自观测系统的特征来提供准确的估计使它们之间的比较有意义因为它说明了一个观测系统的预期改进可以从进行预测。

会话在均方根误差和标准差方面的准确度提高,反映了之前的关于该主题的模拟。打算扩大并发会话之间的比较范围引入各种技术间和技术内组合方案利用观测层方法的组合来估计共和全球导航卫星系统站的共同对流层参数使用多技术空间大地测量分析软件。

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密集时段的观测数量有限仅允许将天顶湿延迟建模为恒定偏移量而无法估计对流层梯度,将提供的对流层参数分辨率的提高应该会对的确定产生积极影响无论是直接相关还是间接相关更精确地估计时钟偏差。

基础上结合了并发的会话本质上将所有基线集成在一个解决方案中目的是进一步提高灵敏度。提供了所使用数据的描述并介绍了不同组合方案参数化的估计设置分析了总共会话中的会话及其并发的会话。会话明显降级因为频段中缺失被排除在分析之外。

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格式符合的数据库它将会话相关站相关站扫描相关和观测相关数据分割到单独的容器中以进行有效的模块化处理。使用版本或更高版本的数据库其中包含已解决的群延迟模糊度对于还包含电离层校正。天线的数据不需要后者因为它们增加的带宽可以在生成数据库之前补偿边缘拟合过程中与电离层相关的影响。

代码参与站精确单点定位

观测会话的代码以及参与站还使用精确单点定位技术分析了来自同一地点的站的数据,以所谓的格式获得这是一种独立于接收器的格式可实现多处理。内部开发的多兼容模块该模块可与分析软件配合使用并扩展其仅处理能力。

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星座之间的定时不一致在估计过程中内部解决以确保多可观测值的同质化。所需的时钟和轨道产品是从国际服务获得的使用了欧洲轨道测定中心制作的精确轨道和时钟。处理的星座包括全球定位系统全球导航卫星系统北斗导航卫星系统准天顶卫星系统和伽利分析选项可分为三类单网络解决方案单网络具有双网络。

通用解决方案代码以及参数化执行了解决方案的几种变体这些变体将在通用解决方案代码上用下划线进一步表示。在设计辅助方法时考虑了两个方面第一个是分析的开始时间和持续时间密集会话的常规处理过程中,先验是中间时间节点的拉格朗日插值获得的。

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一致性原因试图确保中间时间节点与会话的中间时间节点一致。这意味着对于每个会话分析窗口应从每侧等距扩展希望保留“密集”的概念即时间间隔短对估计参数高度敏感并以每侧小时进行扩展。本质上创建了一个小时的“外壳”它统一封装小时的会话。

较短的时间窗口还使能够更详细地的影响在每个GNSS星座观测贡献有限的环境中,预计几何的作用将成为影响的主导因素分析的多方面是设计框架时的第二个主要因素。

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坐标外分析中的站坐标保持固定估计被视为恒定偏移并且指的是相对于先验估计的修正,情况时钟偏移被估计为二次多项式在情况下时钟偏移被估计为分段线性偏移。

会话时钟的短期变化数据

一个会话从小时解决方案派生的时钟是作为先验给出的因为发现它表现出显着的短期变化而数据无法充分解决这一问题。除了求解站点坐标外参数化与会话相同天顶湿延迟被估计为偏移当将与单个星座组合时东和北梯度被视为恒定偏移量但对于与两个或多个星座组合时估计为偏移量。

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公式并且根据既定实践分别计算并包含同一地点站点之间的偏差并作为先验信息包含在内速率约束应用于时钟偏移。使用带有方差分量估计的批量最小二乘估计器来确保消除所采用的噪声和误差残差之间的差异从而以严格的方式对不同可观测值的相对贡献进行加权。

观测箱包括每个观测类型每个站每个星座和每个相位或代码可观测值。观测被下采样至分钟分辨率。分别用作站坐标的先验值专门的短基线干涉测量活动确定的坐标用双望远镜,实现的天体参考系系列被用作源位置和的先验信息。

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海洋固体和极大气压力载荷和震后变形而发生的位移都包含。共置站必须估计一致的对流层参数这些源自对流层的折射率对流层的折射率分为“湿”部分和“干”部分后者取决于纬度椭球体高度和当地压力一致的技术间气象数据对于的成功至关重要。

本地天气数据可用于因为它们包含在数据库中但分析软件使用全球压力和温度在所有空间大地测量技术中提供一致性。估计了同一地点站之间的共同将倾斜延迟为分别是湿干和梯度映射函数是方位角。

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会议为站点的两种不同天线和之间的这种组合提供了一种选择,共同的对流层参数与这两个天线形成的基线的观测相结合会给对流层定义带来模糊性。为了说明这一点考虑估计和的单个的情况删除梯度以及建模的和后基线由于对流层造成的残余延迟将为米。

映射函数的根源是无解的折射率

现在修改的映射函数也是不一致的根源它是无界的与映射函数相反映射函数的下限为1以反映天顶处的折射率它不仅取决于仰角还取决于同位站点的海拔差异。当组成基线的两个站点非常接近时它的值非常接近于零这使得它不能很好地预测增量变化。

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问题的表述中出现此类模糊性可以从数据处理中删除基线并将与同位相结合或者估计站的单独对流层参数并将它们与不同的对流层参数相结合。位于天线选择后者因为发现就实现的形式误差而言包含所有可用基线的单一技术解决方案是最精确的解决方案随后选择将其用作的参考解决方案。

东西方向的梯度已被证明对的质量有重大影响可以达到数十个。将先验确定的梯度和估计作为密集会话的首选分析方案并且光线追踪梯度对的影响也已得到证实。依靠提供一致的对流层参数并期望方差-协方差矩阵中明确存在的相关性将进一步提高估计的准确性改变3小时和1小时之间的参数化来对流层梯度的影响。

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还将封装与来分析密集会话的方法与包含先验计算梯度的最先进方法进行了比较。可以与外部产品进行比较此计算需要对并发和会话的每一天之后的辅助数据集执行。由于当时不存在会话因此使用会话执行估计在这两个案例中第二天没有后续会话因此它们被排除在计算之外。

流层梯度检查会话的技术间组展示了在方面逐步将不同星座添加解决方案中的效,通用解决方案代码补充有下标以表示处理的星座数量。特别是表示仅使用表示包含而所有可用数据通用解决方案代码人们比默认的小时分辨率更频繁地估计对流层梯度,将星座逐步添加到解的效果变得清晰可见。

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相关情节在中呈现了对导出精度和准确度的影响虽然前者可以使用进行评估,但后者更难评估因为会话已经纳入最终产品的生成中。

结语

会话是两个独立的观测集它们是使用各自位于同一位置站执行的,这种独立性可以作为准确度度量的生成和评估的基础在尝试任何技术内组合之前应比较技术间组合导致各个观测集的估计值是否收敛彼此尊重。

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这种收敛程度在以加权均方根差异的形式呈现可以看到相同的效果但不易量化,还可以检查所获得的相似程度。