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GPS技术的迅速发展,在基础测绘、卫星导航、地球动力学、工程变形监测、运动目标的测速以及精密时间传递等方面己被广泛应用,尤其在地球动力学研究方面更是发挥着独特作用。GPS技术以其高精度、高密度全球分布、数据的高采样率、连续不间断观测、经济、高效等优势,于1995年开始被IERS采纳,与VLBI、SLR、DORIS、LLR等空间测量技术联合解算地球自转参数。
由于受到海潮、大气、洋流等影响,地球自转参数在周日、亚周日内也有不同程度的变化。目前IERS每日只给出一个解(UTC0h),鉴于我国对高精度、高分辨率地球自转参数的需求日益提高,本文利用GPS资料解算地球自转参数,并取得了初步成功。
本文选取速率稳定、几何图形分布好、资料稳定的ITRF2005框架下的IGS跟踪站(IGS05)的观测资料,用GAMIT/GLOBK软件,每24小时的数据以12小时步长“滚动”,估计了UTC12时和UTC0时的地球自转参数,经参数转换后,分别与IGS(UTC12时)和IERS C04(UTC0时)同时刻的值进行比较。结果表明:与IGS EOP比较,极移在X方向差值小于0.05mas、其RMS为0.0214mas,极移在Y方向小于0.04mas、其RMS为0.0662mas,UT1-UTC差值小于0.07ms、其RMS为0.0260ms;与IERS C04比较,极移在X方向差值小于0.025mas、其RMS为0.0203mas,极移在Y方向差值小于0.025mas、其RMS为0.0354mas,UT1-UTC差值小于0.005ms、其RMS为0.0016 ms。其差别均在IERS精度范围之内。
本文运用大地测量学、地球物理学、地球动力学等相关知识,研究利用GPS观测资料解算地球自转参数,并探讨其变化规律及影响,为今后利用COMPASS观测资料解算地球自转参数打下了基础,这对于我国守时授时、COMPASS导航系统的定轨定位、人造卫星精密测定轨、深空探测等科研工作都具有重要意义。