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第1章 引言1

第2章 时间尺度和时间差3

2.1 概述3

2.2 时间尺度3

2.2.1 历书时3

2.2.2 国际原子时4

2.2.3 世界时（UT和UT1R）4

2.2.4 协调世界时4

2.2.5 GPS或TOPEX主控时5

2.2.6 测站时5

2.3 时间差5

2.3.1 ET—TAI5

2.3.2 TAI—UTC14

2.3.3 TAI—GPS和TAI—TPX14

2.4 时间差、极移和章动角修正的输入文件15

2.3.4 TAI—UT1和TAI—UT1R15

2.3.5 测站时ST和UTC或主控时（GPS或TPX）之间的二次偏差15

2.5 时间转换树状图16

2.5.1 地面DSN测站接收17

2.5.2 地面GPS接收站接收18

2.5.3 TOPEX卫星接收18

2.5.4 地面DSN测站发射18

2.5.5 GPS卫星发射19

第3章 行星历表、小天体历表和卫星星历20

3.1 行星历表和小天体历表20

3.1.1 概述20

3.1.2 从行星历表和小天体历表插值获得的位置、速度和加速度矢量21

3.1.3 从行星历表和小天体历表插值得到的位置矢量对参考参数的偏导数24

3.2.1 概述28

3.1.4 行星历表的修正28

3.2 卫星星历28

3.2.2 从卫星星历插值获得的位置、速度和加速度矢量29

3.2.3 从卫星星历中插值获得位置矢量的偏导数30

第4章 航天器历表和偏导数文件31

4.1 概述31

4.2 程序PV的概述31

4.3 局部地心参考架和太阳系质心参考架之间的转换32

4.3.1 位置坐标32

4.3.2 时间坐标的微分方程38

4.3.3 时间坐标39

4.3.4 引力常数39

4.4 太阳系质心参考架中的相对论方程40

4.4.1 质点的牛顿和相对论摄动加速度41

4.4.2 测地岁差44

4.4.3 Lense-Thirring岁差45

4.4.4 天体球谐系数引起的航天器牛顿加速度47

4.4.5 地球球谐系数引起的航天器相对论加速度49

4.4.6 扁率引起的积分中心加速度51

4.5 局部地心参考架中的相对论运动方程53

4.5.1 质点的牛顿加速度53

4.5.2 地球引起的质点相对论加速度54

4.5.3 测地岁差55

4.5.4 Lense-Thirring岁差56

4.5.5 地球和月球球谐系数引起的近地航天器的牛顿加速度57

4.5.6 扁率引起的积分中心加速度58

第5章 测站在地心空固系中的位置、速度和加速度矢量59

5.1 概述59

5.2.1 测站或邻近测量基准的1903.0位置矢量60

5.2 测站在地固系中的位置矢量60

5.2.2 从测量基准到测站的矢量偏移61

5.2.3 地固速度矢量引起的位移62

5.2.4 原点偏置62

5.2.5 极移62

5.2.6 地球固体潮64

5.2.7 海洋负荷77

5.2.8 极潮79

5.3 地固系到空固系的转换矩阵TE和它的时间导数84

5.3.1 TE的高级方程，它的时间导数和偏导数84

5.3.2 获得章动角、世界时UT1和地极的坐标88

5.3.3 UT1周期项的算法89

5.3.4 岁差矩阵92

5.3.5 章动矩阵94

5.3.6 用真恒星时表示的自转矩阵96

5.4 测站地心空固位置、速度和加速度矢量103

5.4.1 从地固系到空固系的坐标旋转103

5.4.2 地心空固位置矢量从局部地心到太阳系质心相对论参考架的转换103

5.5 测站地心空固位置矢量的偏导数104

5.5.1 影响测站地固位置矢量的参数104

5.5.2 参考架系连的旋转角106

5.5.3 世界时UT1106

第6章 着陆航天器相对行星、行星系统或月球质心的空固位置、速度和加速度矢量107

6.1 引言107

6.2 着陆航天器在天体固连坐标系中的位置矢量108

6.3 天体固连坐标系到空固系的转换矩阵TB及其时间导数108

6.3.1 TB的高级方程及其时间导数108

6.3.2 α、δ和W及其时间导数的表达式110

6.3.3 △α、△δ和△W及其时间导数的表达式111

6.4 着陆航天器的空固位置、速度和加速度矢量113

6.4.1 相对着陆天体B的空固矢量113

6.4.2 行星系统的质心和着陆行星或行星卫星的质心间的偏移116

6.5 着陆航天器空固位置矢量的偏导数117

6.5.1 着陆器的柱坐标或球坐标117

6.5.2 天体固连坐标系到空固坐标系的转换矩阵TB中的参数118

6.5.3 卫星星历参数119

第7章 计算ET—TAI的算法120

7.1 概述120

7.2 GPS/TOPEX数据相位中心的偏移120

7.3 计算ET—TAI的算法122

7.3.1 在地面测站的接收时刻122

7.3.3 在TOPEX卫星的接收时刻124

7.3.2 在地面测站的发射时刻124

7.3.4 在GPS卫星的发射时刻126

第8章 光行时解127

8.1 概述127

8.2 参与者的位置、速度和加速度矢量128

8.3 航天器光行时解130

8.3.1 光行时方程130

8.3.2 光路径的一条支路上传播时间的线性微分改正144

8.3.3 发射时刻t2的下行支路预报145

8.3.4 发射时刻t1的上行支路预报147

8.3.5 映射方程148

8.3.6 航天器光行时解的算法150

8.4 类星体光行时解155

8.4.1 光行时方程155

8.4.3 类星体光行时解的算法158

8.4.2 接收方2的接收时刻的线性微分改正158

第9章 角度162

9.1 引言162

9.2 地面测站的坐标系、角度和单位矢量163

9.2.1 时角和赤纬163

9.2.2 北-东-天顶坐标系164

9.2.3 方位角和仰角166

9.2.4 角度X和Y167

9.2.5 角度X′和Y′168

9.2.6 地固系单位矢量到空固系单位矢量的转换169

9.3 在地面测站接收和发射时刻角度计算169

9.3.1 单位矢量L169

9.3.2 折射修正△rγ172

9.3.3 计算的角度175

9.4 地面测站处由于参考系的小转动引起的修正177

9.5 地球卫星处辅助角的计算178

9.5.1 TOPEX卫星接收时刻的辅助角178

9.5.2 GPS卫星发射时刻的辅助角179

第10章 传播介质和天线修正180

10.1 引言180

10.2 Regres数据处理中的传播介质修正181

10.2.1 各个支路的对流层修正181

10.2.2 各个支路的带电粒子修正185

10.2.3 光行时修正186

10.3 电离层偏导数模型193

10.3.1 电离层模型和各个支路的偏导数194

10.3.2 精确光行时的偏导数195

10.4 日冕模型196

10.4.1 日冕修正角度的计算197

10.4.2 各个支路的日冕修正198

10.4.3 对光行时解增加日冕修正200

10.4.4 各个支路的日冕偏导数201

10.4.5 精确光行时的偏导数201

10.5 天线修正202

10.5.1 概述202

10.5.2 天线类型和修正204

第11章 精确光行时和类星体时延的计算206

11.1 引言206

11.2 时延207

11.2.1 数据时标转换至接收电子设备处的接收时刻209

11.2.2 航天器和类星体光行时解中开始时刻时延的计算209

11.2.3 航天器和类星体光行时解结束时刻时延的计算209

11.3.2 ρ的计算210

11.3 精确往返光行时ρ210

11.3.1 ρ的定义210

11.4 精确单向光行时ρ1212

11.4.1 计算较差单向光行时的高级方程212

11.4.2 计算△的高级方程213

11.4.3 计算I和？中参数U、？、v2和（v2）′的算法214

11.4.4 计算精确单向光行时ρ1218

11.5 GPS/TOPEX观测量的精确单向光行时ρ1218

11.5.1 ρ1的定义219

11.5.2 ρ1的计算219

11.5.3 计算几何相位修正△Ф的公式221

11.5.4 计算可变相位中心偏差225

11.6.1 τ的定义227

11.6.2 τ的计算227

11.6 精确类星体时延τ227

第12章 精确光行时和类星体时延的偏导数229

12.1 引言229

12.2 参与者位置矢量的偏导数230

12.3 参与者亚位置矢量的偏导数230

12.3.1 行星历表偏导数230

12.3.2 小天体历表偏导数231

12.3.3 卫星星历偏导数231

12.3.4 航天器历表偏导数231

12.3.5 测站偏导数232

12.3.6 着陆器偏导数232

12.4 将参与者的位置矢量偏导数转换至发射或接收时刻的偏导数232

12.4.1 航天器光行时解233

12.4.2 类星体光行时解234

12.5 精确光行时和类星体时延对参考向量q的偏导数235

12.5.1 精确往返光行时ρ的偏导数235

12.5.2 精确单向光行时ρ1的偏导数238

12.5.3 GPS/TOPEX观测量的精确单向光行时ρ1的偏导数239

12.5.4 精确类星体时延τ的偏导数241

第13章 观测量244

13.1 引言244

13.2 发射频率和航天器转发比245

13.2.1 地面测站的发射频率245

13.2.2 航天器转发比246

13.2.3 航天器的发射频率247

13.2.4 多普勒参考频率248

13.2.5 类星体频率249

13.2.6 斜坡表格249

13.2.7 相位表格250

13.2.8 对光路径每个支路发射频率的算法251

13.3 多普勒观测量252

13.3.1 多普勒观测量的测量值253

13.3.2 多普勒观测量的计算值、传播介质修正和偏导数257

13.4 总相位计数观测量268

13.4.1 概述268

13.4.2 总相位计数观测量的测量值269

13.4.3 总相位计数观测量的计算值270

13.4.4 总相位计数观测量的测量值减计算值的残差275

13.5 距离观测量276

13.5.1 概述276

13.5.2 从秒到距离单位的转换因子F276

13.5.3 距离观测量的测量值277

13.5.4 距离观测量的计算值、传播介质修正和偏导数280

13.6 GPS/TOPEX伪距和载波相位观测量284

13.6.1 测量值285

13.6.2 计算值、传播介质修正和偏导数286

13.7 航天器干涉测量观测量287

13.7.1 窄带航天器干涉测量（INS）观测量288

13.7.2 宽带航天器干涉测量（IWS）观测量291

13.8 类星体干涉测量观测量299

13.8.1 类星体干涉测量观测量的测量值299

13.8.2 类星体干涉测量观测量的计算值、传播介质修正和偏导数302

13.9 角度观测量305

13.9.1 角度观测量的计算值305

13.9.2 角度观测量计算值的偏导数306

参考文献309

缩略语314