关于GPS大气折射延迟实测模型的讨论

针对GPS对中性大气折射延迟改正精度的要求,论述大气折射延迟模型应随测站和方向而异的必要性.在尚不能直接测定大气折射率的情况下,指出现有的各种改正模型不能达到预期精度要求的原因以及改正值对大气分布模型的依赖性.提出提高大气折射延迟改正精度的新方法:利用不同方位的天文大气折射值的测定数据,求解折射率差和映射函数的参数,建立随观测站和随方位而异的大气折射延迟改正模型.该方法的实施能在避免采用大气分布模型的情况下,把天顶延迟的改正精度提高到1mm以内.低地平高度角的折射延迟改正精度提高到厘米级,并且把截止高度角压缩到5°或更小.     

实测天文大气折射的基本原理

大气折射率的各向异性问题是目前空间大地测量技术中非常重要的课题．从天文观测的角度分析了长期以来不能直接测定天文大气折射值的几个主要障碍,介绍了现已具备排除这些障碍的条件．基于中国科学院云南天文台低纬子午环的特殊功能,以及新的仪器误差理论,给出了专用测量仪器的设计方案和实测天文大气折射值的基本原理．根据长期观测的数据表明,利用低纬子午环的测量原理测定瞬时大气折射值是可行的,可以建立随测站和随方位而异的大气折射实测模型．给出了云南天文台的东南西北4个方向的天文大气折射实测模型．     

多功能天文经纬仪光轴指向变化实测与修正

光轴指向变化是地面天体测量误差最大来源之一,对光轴指向变化进行准确测量和修正是获取高精度天体测量数据的必要前提。针对云南天文台多功能天文经纬仪高精度时纬测量工作的需求,分析和测定了光轴指向变化对时纬测量的影响。首先,介绍了多功能天文经纬仪实时测定光轴指向变化的原理和方法,然后对望远镜光轴指向变化进行了实时测定和分析。实验结果表明,由于镜筒受重力的影响,相较于测时结果而言,光轴指向变化对测纬结果的影响更大。在天顶距为55°时,最大可以达到2.5″。经过光轴指向变化修正后,测纬精度由1.37″提高到了0.36″,测时精度由0.033s提高到了0.023s。通过分析光轴指向变化的实时测定结果可以看出时纬测量精度有了显著改善,基本满足高精度天体测量需求。     

利用天文观测建立大气折射延迟改正模型

大气折射延迟是空间大地测量技术中的主要误差源.完善大气折射理论不仅可以改善数据处理的归算精度,而且有希望降低仪器的观测截止角,提高仪器的使用效应.对中性大气折射延迟的基本概念和理论方法进行了研究,指出目前的天顶延迟模型都依赖于大气分布模型,各种映射函数模型的差别仅是形式上的,没有实质性差异,这就是当前仍然不能改善大气折射延迟精度的主要原因.利用大气折射表的表列数据作模拟计算证明,用天文大气折射测定值作模拟处理的方法是可行的,可以得到大气折射延迟改正模型中的所有参数.同时表明,映射函数的形式是次要的,随着连分式项数的增加可以提高模拟的精度.基于天文大气折射的测定值,给出了建立中性大气折射延迟实测改正模型的过程.