GPS应用于地球动力学研究的进展.pdfVIP

第21卷第2期 天文学进展 V01．21，No2 2003年6月 PROGRESSINASTRONOMY Jun2003 GPS应用于地球动力学研究的进展 宋淑丽朱文耀 廖新浩 (中国科学院上海天文台上海 200030) 摘 要 GPS 介绍了GPS卫星系统的现代化以及IGS(International Service)的必威体育精装版研究成果；重 点介绍了GPS技术在地球动力学研究中，包括国际地球参考槊的建立与维护，固体地球形变和海 平面变化的监测，科学卫星轨道的确定以及全球和中国地壳运动、地球定向参数的监测，GPS在 大气研究和气象预报中的必威体育精装版进展；评述了GPS技术目前存在的问题，包括与SLR测量之间存 在的系统偏差、GPS技术本身可能存在的周年变化和GPS卫星天线相位中心的变化． 关量词 天体测量学一GPS一综述板块运动地球自转一地球参考架一大气监铡 分类号P129 1 引 言 GPS技术是当今科学技术发展的～项重要成果，它已涉足国民经济和社会发展，以及人 们日常生活的各个领域，并广泛应用于空间定位、科学探险、工程监测、飞机航行、汽车导 航、后勤和通信等方面．特别是在地球科学研究中，GPS技术已成为监测地壳形变、扳块运 动、地球自转、大气等的有效途径． 2 GPS技术现代化和IGS的必威体育精装版产品 随着全球GPS应用的迅速发展，美国将对GPS系统做出重要改进，以实现GPS的现代 化．其改进的主要内容包括：关闭SA(Selective Availability)、增加民用频率、增大星座、增 加后向天线、增强信号功率、改进卫星信号结构、改善空间信号精度ll,21． (1)关闭SA： 2000年5月1日，美国政府取消了SA政策，GPS民用信号定位 精度在全球范围内得到了改善，使GPS实时单点定位精度从100m提高到30m左右． 资助课题 2002—08-29收到 2002—12—23收到恬定稿 自．＆一jl，；il自。澈《3。，≮鑫熬魏凌霾隧i§避蒜巍《目謦＆§叠醚§i§≤黼i歉瓣誊。毫、自穗 天文学进展 2l卷 (2)增加民用频率：美国正在开发II型GPS卫星的第三代，即IIF型卫星。ⅡF卫星加载 MHz)，这样一般用户GPS接收机在 了第二民用C／A码信号，增设了第三民用频率(1176．45 伪距定位时的精度将得到很大提高，以进一步推动GPS技术的应用。 f3)增大星座：研究表明，30颗卫星的星座大小将支持新的覆盖性能要求，改善GPS在 所需完好性水平上的连续性功能，同时较大的星座也有助于提高定位精度．现已提出了几种 星座增强方案，其中包括24+备份星座、用GEO(地球同步轨道卫星)增强和MEO(中高轨 道卫星)完好性通道。 (4)增加后向天线：此目的在于支持更高高度上的卫星能够接收导航信号，供高轨卫星的 星载GPS自主定轨，以扩大GPS的应用． (5)增强信号功率：增加30dB的抗干扰能力主要用于军方用户，从而有助于GPS导航 能力在未来战场上的生存。可能采取的措施是特制天线、采用先进信号处理技术和对空间信 号本身的潜在改进． 随着GPS应用的日益广泛和美国GPS政策的明朗化，各种高性能的GPS接收机正在迅 速发展，新一代的GPS接收机使用更高集成度的芯片，其有快速和高精度的定位能力、高自动 和高适应性能，硬件设计具有抗干涉性能强，消除和减弱电离层折射和多路径影响以及自动恢