高精度地球自轉(zhuǎn)參數(shù)預(yù)報模型與算法研究
發(fā)布時間:2021-05-06 23:02
地球自轉(zhuǎn)參數(shù)(Earth Rotation Parameters,ERP)是地球觀測的重要組成部分,表征著地球自轉(zhuǎn)運動的整體變化,是地球各圈層地核、地幔、地殼、海洋和大氣等綜合作用的直接反映。ERP包含極移運動(Polar Motion,PM)、世界時(UT1-UTC)和日長變化(LengthofDay,LOD),對衛(wèi)星精密定軌、深空探測等具有重要意義,同時也是地球參考框架和天球參考框架相互轉(zhuǎn)換的必要參數(shù),特別在空間基準(zhǔn)長期維持方面,具有至關(guān)重要的作用。由于現(xiàn)代大地測量技術(shù)數(shù)據(jù)處理的復(fù)雜性和各技術(shù)間參考基準(zhǔn)的不一致性,高精度ERP數(shù)據(jù)的獲取具有幾天至幾周的滯后,這給人造衛(wèi)星定軌及深空探測帶來了不小的挑戰(zhàn)。隨著現(xiàn)代大地測量、空間飛行器跟蹤等技術(shù)的不斷發(fā)展,未來對ERP長期預(yù)報數(shù)據(jù)和高精度的需求越來越迫切,也使得現(xiàn)有ERP預(yù)報算法亟待改進。地球自轉(zhuǎn)與地球環(huán)境的變化聯(lián)系緊密,探索地球自轉(zhuǎn)運動的時變性和內(nèi)部形成機理對ERP建模具有一定的促進作用。研究周期時變性特征有助于改善ERP建模和外推精度,進而提高ERP的預(yù)報精度。為了進一步改進ERP的預(yù)報理論與方法,論文從探測ERP固有周期項特性入手,...
【文章來源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:186 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
縮寫表格列表
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 極移運動特性研究現(xiàn)狀
1.2.2 地球自轉(zhuǎn)速率運動特性研究現(xiàn)狀
1.2.3 地球自轉(zhuǎn)參數(shù)預(yù)報研究現(xiàn)狀
1.3 地球自轉(zhuǎn)運動現(xiàn)存主要問題
1.4 研究內(nèi)容與結(jié)構(gòu)安排
1.4.1 主要研究內(nèi)容
1.4.2 章節(jié)安排
1.5 本章小結(jié)
第2章 地球自轉(zhuǎn)運動基礎(chǔ)
2.1 地球自轉(zhuǎn)運動
2.1.1 地球自轉(zhuǎn)研究
2.1.2 地球自轉(zhuǎn)參數(shù)的測定手段
2.1.3 地球自轉(zhuǎn)參數(shù)觀測序列
2.2 地球自轉(zhuǎn)運動的多尺度變化
2.2.1 極移運動
2.2.2 地球自轉(zhuǎn)速率/日長變化
2.3 影響地球自轉(zhuǎn)運動的特殊因素
2.3.1 大氣角動量
2.3.2 海洋角動量
2.3.3 地震對地球自轉(zhuǎn)的影響
2.4 地球自轉(zhuǎn)參數(shù)預(yù)報理論
2.4.1 LS+AR預(yù)報模型
2.4.2 顧及外部因素的組合預(yù)報理論
2.5 地球自轉(zhuǎn)參數(shù)預(yù)報精度評估
2.6 本章小結(jié)
第3章 不同基準(zhǔn)框架下地球自轉(zhuǎn)參數(shù)特性差異分析
3.1 不同框架下ERP參數(shù)序列
3.1.1 國際地球參考框架
3.1.2 地球自轉(zhuǎn)參數(shù)綜合
3.2 地球自轉(zhuǎn)參數(shù)數(shù)據(jù)預(yù)處理
3.2.1 跳秒數(shù)據(jù)預(yù)處理
3.2.2 潮汐項預(yù)處理
3.3 EOP 08C04和EOP 14C04的一致性
3.3.1 ERP對衛(wèi)星定軌影響
3.3.2 EOP 08C04和EOP 14C04的一致性
3.4 EOP 14C04與EOP 08C04的比較分析
3.4.1 ERP數(shù)據(jù)說明
3.4.2 極移運動對比分析
3.4.3 UT1-UTC/LOD對比分析
3.5 基于EOP 14C04和EOP 08C04的ERP預(yù)測精度分析
3.5.1 LS+AR預(yù)報模型ERP各分量基礎(chǔ)設(shè)計
3.5.2 ERP預(yù)報結(jié)果分析
3.5.3 高頻項數(shù)據(jù)分析及對ERP預(yù)報結(jié)果的影響
3.6 本章小結(jié)
第4章 地球自轉(zhuǎn)運動固有周期特性分析
4.1 極移運動時變特性
4.1.1 極移運動時變性研究進展
4.1.2 Fourier轉(zhuǎn)換帶通濾波
4.1.3 極移主要周期項探測及時變性分析
4.2 UT1-UTC/LOD時變特性
4.2.1 UT1-UTC/LOD時變性研究進展
4.2.2 多項式曲線擬合在UT1-UTC/LOD趨勢擬合中的應(yīng)用
4.2.3 UT1-UTC/LOD主要周期項探測及時變性分析
4.3 ERP固有周期項不同對預(yù)報精度的影響
4.3.1 極移逆向擺動對預(yù)報的影響
4.3.2 UT1-UTC/LOD固有周期項對預(yù)報精度的影響
4.4 本章小結(jié)
第5章 ERP預(yù)報改進算法
5.1 改進的LS+AR預(yù)報算法
5.1.1 LS+AR模型特點
5.1.2 顧及近期數(shù)據(jù)特性的ERP預(yù)報算法改進
5.1.3 預(yù)報結(jié)果比較與分析
5.2 顧及ERP固有周期時變性的預(yù)報算法
5.2.1 ERP不同時段整體周期項變化
5.2.2 預(yù)報結(jié)果比較與分析
5.3 多項式曲線擬合在UT1-UTC預(yù)報中的應(yīng)用
5.3.1 多項式曲線擬合UT1R-TAI建模分析
5.3.2 多項式曲線擬合在UT1-UTC外推中的應(yīng)用
5.3.3 約束多項式曲線擬合與WLS+AR組合預(yù)報模型
5.3.4 PCF+WLS+AR預(yù)報模型算法流程
5.3.5 預(yù)報結(jié)果比較與分析
5.4 ERP預(yù)報精度外部比較
5.4.1 極移預(yù)報比較與分析
5.4.2 UT1-UTC預(yù)報比較與分析
5.5 本章結(jié)論
第6章 ERP近期預(yù)報的改進
6.1 顧及極移速率的極移預(yù)報改進算法
6.1.1 顧及極移速率的極移預(yù)報背景
6.1.2 IGS極移速率
6.1.3 IGS極移速率與C04系統(tǒng)性偏差比較
6.1.4 IGS極移速率固有周期項分析
6.1.5 顧及IGS極移速率的極移預(yù)報分析
6.2 UT1-UTC/LOD近期預(yù)報的改進
6.2.1 UT1-UTC/LOD組合預(yù)報模型
6.2.2 UT1-UTC/LOD預(yù)報結(jié)果分析
6.3 顧及大氣角動量的UT1-UTC短期預(yù)報
6.3.1 UT1-UTC/LOD與AAM相關(guān)性
6.3.2 AAM/LOD/UT1-UTC組合預(yù)報
6.3.3 UT1-UTC預(yù)報結(jié)果分析
6.4 本章結(jié)論
第7章 結(jié)論與展望
7.1 研究工作總結(jié)
7.2 研究展望
參考文獻
致謝
學(xué)位論文評閱及答辯情況表
本文編號:3172771
【文章來源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:186 頁
【學(xué)位級別】:博士
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摘要
ABSTRACT
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第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 極移運動特性研究現(xiàn)狀
1.2.2 地球自轉(zhuǎn)速率運動特性研究現(xiàn)狀
1.2.3 地球自轉(zhuǎn)參數(shù)預(yù)報研究現(xiàn)狀
1.3 地球自轉(zhuǎn)運動現(xiàn)存主要問題
1.4 研究內(nèi)容與結(jié)構(gòu)安排
1.4.1 主要研究內(nèi)容
1.4.2 章節(jié)安排
1.5 本章小結(jié)
第2章 地球自轉(zhuǎn)運動基礎(chǔ)
2.1 地球自轉(zhuǎn)運動
2.1.1 地球自轉(zhuǎn)研究
2.1.2 地球自轉(zhuǎn)參數(shù)的測定手段
2.1.3 地球自轉(zhuǎn)參數(shù)觀測序列
2.2 地球自轉(zhuǎn)運動的多尺度變化
2.2.1 極移運動
2.2.2 地球自轉(zhuǎn)速率/日長變化
2.3 影響地球自轉(zhuǎn)運動的特殊因素
2.3.1 大氣角動量
2.3.2 海洋角動量
2.3.3 地震對地球自轉(zhuǎn)的影響
2.4 地球自轉(zhuǎn)參數(shù)預(yù)報理論
2.4.1 LS+AR預(yù)報模型
2.4.2 顧及外部因素的組合預(yù)報理論
2.5 地球自轉(zhuǎn)參數(shù)預(yù)報精度評估
2.6 本章小結(jié)
第3章 不同基準(zhǔn)框架下地球自轉(zhuǎn)參數(shù)特性差異分析
3.1 不同框架下ERP參數(shù)序列
3.1.1 國際地球參考框架
3.1.2 地球自轉(zhuǎn)參數(shù)綜合
3.2 地球自轉(zhuǎn)參數(shù)數(shù)據(jù)預(yù)處理
3.2.1 跳秒數(shù)據(jù)預(yù)處理
3.2.2 潮汐項預(yù)處理
3.3 EOP 08C04和EOP 14C04的一致性
3.3.1 ERP對衛(wèi)星定軌影響
3.3.2 EOP 08C04和EOP 14C04的一致性
3.4 EOP 14C04與EOP 08C04的比較分析
3.4.1 ERP數(shù)據(jù)說明
3.4.2 極移運動對比分析
3.4.3 UT1-UTC/LOD對比分析
3.5 基于EOP 14C04和EOP 08C04的ERP預(yù)測精度分析
3.5.1 LS+AR預(yù)報模型ERP各分量基礎(chǔ)設(shè)計
3.5.2 ERP預(yù)報結(jié)果分析
3.5.3 高頻項數(shù)據(jù)分析及對ERP預(yù)報結(jié)果的影響
3.6 本章小結(jié)
第4章 地球自轉(zhuǎn)運動固有周期特性分析
4.1 極移運動時變特性
4.1.1 極移運動時變性研究進展
4.1.2 Fourier轉(zhuǎn)換帶通濾波
4.1.3 極移主要周期項探測及時變性分析
4.2 UT1-UTC/LOD時變特性
4.2.1 UT1-UTC/LOD時變性研究進展
4.2.2 多項式曲線擬合在UT1-UTC/LOD趨勢擬合中的應(yīng)用
4.2.3 UT1-UTC/LOD主要周期項探測及時變性分析
4.3 ERP固有周期項不同對預(yù)報精度的影響
4.3.1 極移逆向擺動對預(yù)報的影響
4.3.2 UT1-UTC/LOD固有周期項對預(yù)報精度的影響
4.4 本章小結(jié)
第5章 ERP預(yù)報改進算法
5.1 改進的LS+AR預(yù)報算法
5.1.1 LS+AR模型特點
5.1.2 顧及近期數(shù)據(jù)特性的ERP預(yù)報算法改進
5.1.3 預(yù)報結(jié)果比較與分析
5.2 顧及ERP固有周期時變性的預(yù)報算法
5.2.1 ERP不同時段整體周期項變化
5.2.2 預(yù)報結(jié)果比較與分析
5.3 多項式曲線擬合在UT1-UTC預(yù)報中的應(yīng)用
5.3.1 多項式曲線擬合UT1R-TAI建模分析
5.3.2 多項式曲線擬合在UT1-UTC外推中的應(yīng)用
5.3.3 約束多項式曲線擬合與WLS+AR組合預(yù)報模型
5.3.4 PCF+WLS+AR預(yù)報模型算法流程
5.3.5 預(yù)報結(jié)果比較與分析
5.4 ERP預(yù)報精度外部比較
5.4.1 極移預(yù)報比較與分析
5.4.2 UT1-UTC預(yù)報比較與分析
5.5 本章結(jié)論
第6章 ERP近期預(yù)報的改進
6.1 顧及極移速率的極移預(yù)報改進算法
6.1.1 顧及極移速率的極移預(yù)報背景
6.1.2 IGS極移速率
6.1.3 IGS極移速率與C04系統(tǒng)性偏差比較
6.1.4 IGS極移速率固有周期項分析
6.1.5 顧及IGS極移速率的極移預(yù)報分析
6.2 UT1-UTC/LOD近期預(yù)報的改進
6.2.1 UT1-UTC/LOD組合預(yù)報模型
6.2.2 UT1-UTC/LOD預(yù)報結(jié)果分析
6.3 顧及大氣角動量的UT1-UTC短期預(yù)報
6.3.1 UT1-UTC/LOD與AAM相關(guān)性
6.3.2 AAM/LOD/UT1-UTC組合預(yù)報
6.3.3 UT1-UTC預(yù)報結(jié)果分析
6.4 本章結(jié)論
第7章 結(jié)論與展望
7.1 研究工作總結(jié)
7.2 研究展望
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學(xué)位論文評閱及答辯情況表
本文編號:3172771
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