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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—TAI 5

2.3.2 TAI—UTC 14

2.3.3 TAI—GPS和TAI—TPX 14

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—UT1R 15

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UT1 106

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Y 167

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L 169

9.3.2 折射修正△rγ 172

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ρ 210

11.3.1 ρ的定义 210

11.4 精确单向光行时ρ1 212

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ρ1 218

11.5 GPS/TOPEX观测量的精确单向光行时ρ1 218

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τ 227

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F 276

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