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1、IG S 精密星历的误差分析 李鹏沈正康23 王敏 I ) 中国地震局地震预测研究所，北京，1 0 0 3 6 2 ) 中国地震局地质研究所，北京1 0 0 0 2 9 3 ) D e p a r t m e n to fE a r t ha n dS p a c eS c i e n c e s ，U n i v e r s i t yo fC a l i f o r n i a ，L o sA n g e l e s ，C a l i f o r n i a9 0 0 2 4 ，U S A 1 引言 G P S ( G l o b a lP o s i t i o n i n gS y s
2、 t e m ) 观测技术近十年来迅速发展，I G S ( I n t e r n a t i o n a lG P SS e r v i c e ) 精密星历一 直被广泛应用，其精度也不断提高，但其标称精度和实际精度存在着差异，特别是早期结果。这对地球自转、 板块运动、地震监测等G P S 的高精度应用有着不可忽视的影响。本文重解了1 9 9 4 至2 0 0 4 年的G P S 卫星轨道，以 评估I G S 精密星历的系统偏差。 2 定轨方法 我们收集了I G S 用于定轨的G P S 跟踪站1 9 9 4 年至2 0 0 4 年共1 1 年的观测数据，采用目前最新的各种地球物理模 型和误
3、差改正模型对所有数据进行了统一处理。数据处理采用G A M I T G L o B K 软件完成，要点如下： ( 1 ) 收集和整理各跟踪站的测站信息，确保接收机和天线类型、天线高等信息正确无误。 ( 2 ) 处理原始载波数据获得测站和卫星轨道的单日松弛解。这个单E l 解给出了测站坐标、极移和卫星参数 的松弛解和方差协方差矩阵。 ( 3 ) 以G P S 周为一个定轨单元，获取7 天的长弧轨道。选择了与I G S 轨道相同的I T R F ( I n t e r n a t i o n a lT e r r e s t r i a l R e f e r e n c eF r a m e )
4、 序列参考框架以便于与I G S 精密星历进行比较分析。 ( 4 ) 通过对基准站的强约束实现I T R F 序列参考框架，基准站在不同I T R F 序列下的坐标和速度由I T R F 2 0 0 0 下的坐标和速度转换得到，转换参数采用I E R s ( I n t e r n a t i o n a IE a r t hR o t a t i o na n dR e f e r e n c eS y s t e m sS e r v i c e ) 的公 布值。 ( 5 ) 实现I T R F 序列参考框架的基准站的选择遵循三个原则：在全球范围内较均匀分布，有高精度的 I T R F 2
5、 0 0 0 下的坐标和速度，运行期闯的观测质量较好。 3 结果与分析 通过对新解轨道和I G S 轨道的比较，可以发现I G S 精密星历在1 9 9 4 年至U 1 9 9 8 年存在明显的系统误差，且随着 时间变化，这个偏差从2 0 2 5 厘米逐渐减小到6 8 厘米。1 9 9 8 年以后这种系统偏差基本消失。其原因分析如下： ( 1 ) I G S 精密星历在不同时期采用了不同序列的I T R F 参考框架。I T R F 参考框架是一个不 断完善和精化的过程，不同序列之间存在着系统偏差。利用转换参数将I T R F 2 0 0 0 下的坐标和速度转换至U I T R F 其他序列下
6、，并不能完全消除不同序列间的系统偏差，残存偏差的大小是与I T R F 框架的精度相关的。 ( 2 ) 近十年来，G P S 卫星状况、定位技术、接收技术都有了突破性发展，G P S 观测精度逐渐提高。 ( 3 ) 处理中采用的地球物理模型和误差改正模型在不断改进、精化，数据处理方法逐步优化统一。 ( 4 ) I G S 跟踪站逐渐增多且分布也逐渐均匀，跟踪站的偶然误差及个别站的粗差对轨道的影响在减弱。 参考文献 I l lK i n gRW ；B o c kY D o c u m e n t a t i o nf o rt h eG A M I TG P Sa n a l y s i ss
7、o f t w a r ev e r s i o n1 0 0 3 M a s s a c h u s e t t s I n s t i t u t eo fT e c h n o l o g y C a m b r i d g e ，2 0 0 0 1 2 1 2H e r r i n gTA G L O B K ：G l o b a lK a l m a nf i l t e rV L B Ia n dG P Sa n a l y s i sp r o g r a mv e r s i o n4 1 0 M a s s a c h u s e t t s I n s t i t u t eo fT e c h n o l o g y , C a m b r i d g e ，2 0 0 0 1 3 lI G SC e n t r a lB u r e a u 2 0 0 1I G SA n n u a lR e p o r t J e tP r o p u l s i o nL a b o r a t o r y ，C a l i f o r n i aI n s t i t u t eo fT e c h n o l o g y P a s a d e n a ，C a l l f o r n i aU S A 2 0 0 2 4 9 9
