分析中心精密钟差及轨道数据与IGS最终产品间的特性

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IGS最终产品是经多个分析中心独立解算结果综合而来,但相较于后者,时间上有一定的延迟;精密钟差和精密轨道是精密单点定位等应用的基础数据,也是维持卫星导航系统时空基准的重要依据。为得到更好的综合之后的IGS最终产品,提高GPS精密钟差和和轨道这两类时空参数的精度,本文针对分析中心精密钟差和精密轨道数据与IGS最终产品之间的差异进行了深入系统的研究,使用IGS跟踪站观测数据进行精密单点定位,比较了两者在定位上的差异,通过消除系统性偏差比较了两者的随机性偏差,运用频谱分析的方法分析了两者偏差中存在的周期项,具体的工作内容和研究结论如下:
  (1)详细阐述了IGS的组织结构和产品,介绍了精密单点定位的基本原理,并分别使用分析中心精密钟差和精密轨道产品和IGS最终产品进行精密单点定位实例计算,从而比较二者在定位应用上存在的差异。实际计算结果表明,采用分析中心的精密钟差和轨道产品与采用IGS最终产品的静态精密单点定位结果在NEU三个方向的差异均不超过1cm,说明来源于同一分析中心的精密钟差与精密轨道产品具备良好的自洽性;
  (2)对分析中心精密钟差和轨道产品与IGS最终产品之间的偏差进行了比较分析,通过对原始数据做差,作差结果反映出两者存在系统性偏差,对系统性差偏差产生的原因进行了分析,同时,发现两者之间的钟差和轨道产品均存在周期性差异。通过七参数坐标转换消除了分析中心与IGS最终轨道产品之间的系统性偏差,分析了随机性偏差。结果表明相较于EMR和ESA这两个分析中心,JPL与IGS之间的轨道产品一致性更好。由于IGS发布最终星历具有一定的延迟性,在IGS发布最终星历之前,用户自行综合时应给予JPL的轨道数据更大的权重;
  (3)通过快速傅里叶变换频谱分析和最小二乘频谱分析的方法研究了分析中心与IGS最终产品差异中存在的周期项,两种方法所得结论基本一致,分析中心精密钟差和轨道产品与IGS最终产品偏差中均存在43200s左右的周期性偏差;进而比较了去除周期项前后,分析中心精密钟差和轨道产品与IGS最终产品之间差异的变化情况:①去周期后,分析中心精密钟差和轨道产品与IGS最终产品随机性偏差的均值仍在零值附近摆动;对所有GPS卫星而言,绝大多数卫星的标准差变小,说明去周期后两者一致性变好。②去周期后,分析中心精密钟差和轨道产品与IGS最终产品随机性偏差的修正Allan标准差趋于稳定。
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