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期刊信息/Journal information
测绘地理信息
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李清泉

双月刊

1007-3817

geo507@whu.edu.cn

027-68753506

430072

武汉市珞珈山武汉大学出版大楼

测绘地理信息/Journal Journal of GeomaticsCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>《测绘信息与工程》杂志是国家科委批准、教育部主管、武汉大学主办、国内外公开发行的技术类刊物；获中国高校科技期刊编校质量一等奖（中国高校学报研究会）；中国科技论文在线优秀期刊二等奖（教育部）；全国优秀测绘期刊二等奖（中国测绘学会）；湖北省优秀期刊（湖北省新闻出版局）；湖北省专业技术优秀精品期刊奖（湖北省新闻出版局）。被俄罗斯《文摘杂志》（AJ）；美国《剑桥科学文摘》(CSA)；日本《科学技术社数据库》（JST）等国外数据库收录。本刊读者对象主要为测绘、国土、交通、水利、电信、地矿、勘探、城建规划、冶金、农业、旅游、煤炭、石油、林业等领域的科研人员、专业技术人员和相关工程技术人员以及高校师生。
正式出版
收录年代

    低轨卫星精密运动学定轨性能差异分析

    耿江辉曾竞赵磊
    1-9页
    查看更多>>摘要：基于全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS),采用精密单点定位(precise point position⁃ing,PPP)技术的低轨卫星运动学定轨是广泛研究的热点.然而不同低轨卫星搭载星载接收机性能不同,基于其星载GNSS数据的运动学定轨效果也会有所差异.本文首先介绍了GARCE-FO卫星和Swarm卫星及其星载接收机,然后从观测卫星数、伪距多路径以及信号强度对比其数据质量差异,最后基于武汉大学开源的PIRDE PPP-AR 软件解算其相应的运动学轨道进行对比.结果表明,GRACE-FO 卫星相比Swarm 卫星可观测到的GNSS 卫星数更多,其各自的伪距多路径分别为0. 16~0. 19 m 和0. 3~0. 44 m,并且GRACE-FO 卫星的信号强度分布6~9 之间,而Swarm 卫星L2 频率上的信号强度分布在1~7 之间.综合来说,Swarm卫星的观测数据质量劣于GRACE-FO.此外,GRACE-FO 卫星的模糊度残差表现出良好的近正态分布特性,宽巷模糊度和窄巷模度的固定率可达99% 和93%,而Swarm 卫星的窄巷模糊度残差则分布不规则.与权威机构发布的精密科学轨道对比,GRACE-C 在切向、法向和径向3 个分量固定解的轨道精度分别为1. 39 cm、0. 98cm 和2.59cm,GRACE-D卫星轨道精度与GRACE-C卫星整体一致;Swarm卫星各分量的运动学轨道精度则在3~4 cm 左右,相较于GRACE-FO 卫星要低1~2 cm.在平差解算时降低参数之间的相关性能有效提高参数估值的精度,使用随机游走估计GRACE-FO 卫星的接收机钟差来相较于白噪声在径向分量上有60% 左右的提升.此外,欧洲定轨中心(Center for Orbit Determination in Europe,CODE)发布的Swarm 卫星运动学轨道以简化动力学解算得到的模糊度作为约束来降低参数相关性,相较于本文解算的运动学轨道在径向分量上也有一定的提升.

    低轨卫星运动学定轨数据质量对比精密单点定位

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    低轨导航增强技术发展综述

    李敏黄腾达李文文赵齐乐...
    10-19页
    查看更多>>摘要：低轨卫星是对中高轨GNSS卫星的重要补充,能够增强GNSS系统的精度、可靠性、完好性和可用性.随着近年来低轨星座的建设,低轨导航增强技术已经成为当前导航定位领域发展的重要方向.本文对低轨导航增强技术的现状和发展进行总结和梳理,讨论并分析了低轨导航增强技术的发展和应用需要解决的关键问题及其带来的发展机遇.

    低轨导航增强全球导航定位系统星基增强联合定轨

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    GNSS星载原子钟在轨性能评估技术进展

    黄观文曹钰谭粤谢威...
    20-28页
    查看更多>>摘要：星载原子钟作为全球导航卫星系统(global naviga⁃tion satellite system,GNSS)的核心载荷,其在轨性能指标决定着GNSS的PNT服务水平.由于太空电磁环境复杂,原子钟实际工作指标不稳定,对星载原子钟开展长期持续性能评估就显得尤为重要.本文综述了目前星载原子钟评估技术现状,对相位、频率、频率漂移率、拟合精度、拟合残差、频率稳定度等性能评估指标进行了分析总结,归纳了基于精密钟差产品进行星载原子钟评估的数据处理方法和流程,统计了现阶段GNSS星载原子钟类型和指标水平,并采集一年的精密卫星钟差数据对GNSS星载原子钟进行了综合评估与对比分析.最后,对现阶段GNSS星载原子钟性能评估技术现状和问题进行了总结及展望.

    GNSS星载原子钟性能评估钟差模型稳定度

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    基于1962至2022年极移观测值的时序分析及长期预报研究

    魏二虎李岩林白小宇王广渠...
    29-35页
    查看更多>>摘要：极移参数(polar motion,PM)是地球定向参数(earth orientation parameter,EOP)的重要组成部分,在天文大地测量、卫星的导航定位以及卫星的自主定轨等领域有重要的应用.本文首先利用国际地球自转服务(international earth ro⁃tation and reference systems service,IERS)提供的极移观测值进行极移时间序列频谱分析及周期项的提取.结果表明,快速傅里叶变换与离散傅里叶变换周期项提取到的周期项基本无差异,但极移X、Y分量时变分析结果存在差异.此外,本文将正弦逼近应用到极移参数的预报,对于长时间尺度的极移参数预报最小二乘外推模型效果最佳,但预报模型精度易受到周期项提取结果的影响;最小二乘外推模型在极移正向预报和反推拟合效果相近,借助正弦逼近方法可以一定程度上增强模型拟合效果.上述研究结果可为地球自转参数的预报研究提供参考.

    极移时变性周期项物理成因长期预报

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    一种修正的自适应蒙特卡洛法用于非线性函数误差传播

    罗鑫磊姜卫平
    36-41页
    查看更多>>摘要：非线性模型广泛存在于大地测量数据处理的各个方面.误差传播定律是精度评定理论的基础.非线性函数的误差传播计算通常采用近似函数法,然而,在处理多维复杂的非线性函数时,近似函数法存在导数运算困难且繁琐的缺陷.自适应蒙特卡洛法虽然可以避免导数运算,但其受不完善的计算终止条件影响,在实际计算中存在一定几率提前满足数值容差,进而输出不准确的计算结果.针对上述问题,本文改进现有自适应蒙特卡洛法,并设计了一套用于非线性函数误差传播的修正自适应蒙特卡洛方法.算例结果表明,本文方法可以避免自适应蒙特卡洛法过早结束模拟计算的缺陷,从而获得更为准确合理的非线性函数误差传播结果.

    非线性函数误差传播修正的自适应蒙特卡洛法

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    格陵兰GNSS测站坐标时间序列噪声分析

    范峥研姚宜斌张豹
    42-49页
    查看更多>>摘要：自2007年来,格陵兰地区逐步建立了50多个GNSS连续观测站用以监测冰川质量变化导致的地壳回弹,至今已累计了超过15 a的坐标时间序列,这使得确定坐标时间序列的噪声特性成为可能.本文选取了格陵兰53个GNSS观测站自2008-2018年共10 a的坐标时间序列,利用功率谱分析和极大似然估计对其噪声特性进行了分析,并基于最优噪声组合估计了格陵兰测站的位移速度及其不确定度.利用贝叶斯信息准则作为评估依据的结果表明,闪烁噪声和白噪声+闪烁噪声的组合可以解释33％的测站噪声,幂律噪声可以解释52％的测站噪声,其余测站可用随机游走或一阶高斯马尔科夫噪声来解释.在利用极大似然估计分析测站坐标时间序列时,对于对97％的测站位移分量的速度估值而言,不同噪声模型的影响小于0.1 mm/a,最大为0.31 mm/a,但不同的噪声模型会导致测站位移速度的不确定度的最大估值和最小估值之间存在1.3～7.1倍的差异.因此准确地确定测站坐标序列的噪声模型对于准确估计测站位移速度及其不确定度是十分重要的.

    GNSS时间序列极大似然估计噪声模型

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    运动状态下MEMS IMU随机误差的Allan方差分析方法

    樊子懿王甫红祝浩祈
    50-55页
    查看更多>>摘要：在车载全球卫星导航系统(global navigation satellite system,GNSS)/微机械系统(micro-electro mechanical sys⁃tem,MEMS)惯性测量单元(inertial measurement unit,IMU)组合导航滤波解算时,通常使用MEMS厂商标定的加速度计和陀螺仪的随机模型参数(简称为标称参数).这些标称参数由传感器厂商在静止状态或通过实验室转台设备来测定,是否适用于运动状态下的组合导航滤波解算并获得最优的定位精度,需要进一步研究和评估.本文提出了一种运动状态下MEMS IMU随机误差的Allan方差分析方法,将不同精度等级的IMU安装在同一车载平台上同步采集观测数据,用高精度IMU观测数据提取车辆运动信息,然后从低精度MEMS IMU观测数据中剔除车辆运动信息得到类似静止的观测数据,进行Allan方差分析,获得运动状态下的MEMS随机模型参数,并将其应用于GNSS/惯性导航系统(inertial navigation system,INS)组合导航解算.试验结果表明,采用运动状态下标定的随机模型参数,组合导航的定位精度优于标称参数的定位精度,在城市复杂观测环境下,当GNSS观测中断89 s时,MEMS IMU的组合导航定位精度可以保持在1.2 m,与使用标称随机模型参数相比,定位精度提升达80％.

    Allan方差MEMSIMU随机误差组合导航

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    一种附加钟速约束的GNSS TDCP测速改进方法

    陈爽刘万科王颖喆陶贤露...
    56-61页
    查看更多>>摘要：GNSS(global navigation satellite system)载波相位历元间差分(time-differenced carrier phase,TDCP)测速方法因其高精度、无收敛等优势而被广泛应用于动态导航定位中,但受限于观测环境引起的多维粗差与数据异常,TDCP的实际测速精度和稳定性通常难以保证.本文提出了一种附加钟速约束的TDCP测速改进方法,利用GNSS接收机钟速低频变化的特性,通过多项式拟合进行接收机钟速参数的短期预测,当钟速估计值偏离预测时,将拟合值作为约束条件回代到观测模型中重新进行速度估计,从而克服粗差的影响,提升TDCP测速的精度与稳定性.通过Ublox-F9P接收机和Huawei Mate40手机在城市复杂环境下的车载实测数据进行了算法验证,结果表明:附加钟速约束后,Ublox-F9P和Huawei Mate40的E、N、U方向测速精度RMS分别为0.11 m/s、0.10 m/s、0.14 m/s和0.20 m/s、0.19 m/s、0.18 m/s,水平测速精度分别提升了84％和45％,高程测速精度分别提升了33％和10％.

    GNSS测速载波相位历元间差分钟速约束多项式拟合粗差

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    利用GNSS历元间差分测速方法反演地震三要素

    胡星辉方荣新郑佳伟吕黄晖...
    62-66页
    查看更多>>摘要：利用高频全球卫星导航系统(global navigation satel⁃lite system,GNSS)记录监测地震可有效弥补传统地震仪近场观测量程饱和、基线偏移等问题.相比于GNSS精密单点定位(precise point positioning,PPP),历元间差分测速方法可避免PPP收敛时间较长、需要外部改正数的问题,且测速方法获取的地震波形具有更高的信噪比.以2021年5月21日青海玛多MS 7.4地震为研究对象,提出利用载波相位历元间差分方法对该地区1 Hz高频GNSS数据进行处理,得到测站速度波形,并确定出玛多地震的震中位置、震级和发震时刻等参数.与中国地震局公布的结果比较,震中位置平均值相差约2.07 km;震级平均值相差约0.06个震级单位;发震时刻平均值相差4 s.结果表明,高频GNSS历元间差分测速方法反演地震三要素具有非常好的准确性与实用性.

    高频GNSS地震要素载波相位历元间差分峰值地面速度

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    GNSS形变监测静态基线网中多基线联合解算两步法

    王颖舒海翅唐卫明
    67-71页
    查看更多>>摘要：GNSS(global navigation satellite system)静态基线网的解算方法通常采用单基线解算模式或多基线解算模式.这两种方法均有一定的局限性.本文综合两类方法的优点,提出了单基线和多基线联合解算模式的两步法.首先基于单基线模式利用多频率的载波相位观测值解算监测站间的双差整周模糊度,并使用严格的固定准则确定模糊度;然后利用多基线模式进行联合坐标和天顶对流层参数的估计,再结合最小二乘估计解算定位结果.选取国内某水电站静态形变监测数据为研究对象,进行基线解算方法测试和分析.实验结果表明多基线联合解算两步法在精度和可靠性上有较大优势,平面定位精度为亚毫米级,高程定位精度提高1～2倍;并可以明显改善基线网的解算速度,在高精度变形监测应用中具有可行性与通用性.

    GNSS静态定位形变监测单基线解算多基线联合解算

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