天基GPS气象学与反演技术

作者: 严豪健

出版社: 中国科学技术出版社

出版时间: 2007-01

版次: 1

ISBN: 9787504644862

定价: 50.00

装帧: 平装

开本: 16开

纸张: 胶版纸

页数: 317页

字数: 360千字

分类: 自然科学

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本书综合介绍了国际上已经实施和正在研究的GPS掩星计划的进展和现状，全面地阐述了整个掩星系统和数据处理系统。本书内容既包括了掩星技术的基本原理、理论和技术，又对各具体的测量系统和观测成果进行模拟、分析、比较和评价。本书总结了这一领域内近20年的工作，展望了今后的发展，也为推进我国的GPS掩星计划献计献策。可以说，在当今国内外的文献目录中，这是第一本论述GPS掩星和反演技术的学术专著。严豪健男，浙江宁海人，1945年生于上海，1968年12月毕业于南京大学天文系，1977～2005年就职于上海天文台，为上海天文台研究员、博士生导师。     主要研究方向：天体测量中的等高技术、天球参考系、卫星测量中的广义相对论效应、非旋转原点、大气折射、GPS（全球定位系统第一章绪论

  1.1 引言

  1.2 地球大气

  1.3 GPS反演地球大气的科学意义

第二章 GPS系统和大气折射基础

  2.1 GPS系统简介

  2.2 GPS观测模式和观测方程

  2.3 大气折射基础

第三章地基GPS气象学

  3.1 地基GPS气象学的简单发展历史

  3.2 天顶延迟改正和地基GPS气象学的反演方程

  3.3 斜向水汽积分的测定和四维水汽层析

  3.4 上海地区GPS综合应用网和地基GPS气象学实验

第四章天基GPS气象学基础

  4.1 前言

  4.2 光学近似和Abel积分变换

  4.3 几何光学下的相位反演

  4.4 Abel积分变换的奇点讨论

  4.5 中性大气剖面

  4.6 电离层反演

  4.7 振幅反演

  4.8 分辨率

第五章观测资料的预处理

  5.1 掩星观测数据

  5.2 空间和时间系统

  5.3 电离层效应的消除

  5.4 观测数据的平滑和优化

  5.5 高层大气观测数据的优化

  5.6 周跳的识别和修复

第六章无线电掩星技术系统及标准算法

  6.1 LEO卫星的精密定轨

  6.2 校正模块

  6.3 数据的滤波、平滑和大气多普勒残差计算

  6.4 地球扁率修正

  6.5 弯曲角和碰撞参数剖面

  6.6 电离层修正

  6.7 统计优化弯曲角

  6.8 Abel积分变换求大气折射率剖面

  6.9 大气密度、压强、干温剖面

  6.10 水汽剖面

  6.11 反演结果的质量检验

  6.12 标准算法流程图

  6.13 CHAMP卫星观测归算实例

  6.14 数据处理系统的时问延迟

第七章物理反演

  7.1 衍射法

  7.2 后传播反演

  7.3 正则变换

  7.4 无线电光学和滑动频谱

  7.5 全谱反演

  7.6 物理反演中的信号源位置变化补偿

第八章误差分析

  8.1 接收机和发射机的钟差

  8.2 随机误差

  8.3 系统误差

  8.4 不规则误差

  8.5 低对流层误差和改进

  8.6 多路径效应

  8.7 超折射

  8.8 反演剖面的精度估计

第九章数值模拟

  9.1 球对称大气积分算子

  9.2 射线跟踪法

  9.3 通约GPS／LEO卫星对地面观测点的控制

第十章变分同化和GPS气象学

  10.1 变分同化

  10.2 GPS气象学

  10.3 全球变化

第十一章准掩星技术

  11.1 山基或飞行器载掩星

第十二章国际上相关的天基GPS掩星研究计划

  12.1 MicroLab—1（GPS／MET）

  12.2 Orsted和Sunsat计划

  12.3 SAC—C计划

  12.4 CHAMP计划

  12.5 GRACE

  12.6 COSMIC计划

  12.7 ACE+计划

附录A 光的干涉

附录B 光的衍射和Fresnel半波带

附录C 电离层改正

附录D 利用切比雪夫多项式计算卫星的坐标和速度

参考文献
内容简介:
本书综合介绍了国际上已经实施和正在研究的GPS掩星计划的进展和现状，全面地阐述了整个掩星系统和数据处理系统。本书内容既包括了掩星技术的基本原理、理论和技术，又对各具体的测量系统和观测成果进行模拟、分析、比较和评价。本书总结了这一领域内近20年的工作，展望了今后的发展，也为推进我国的GPS掩星计划献计献策。可以说，在当今国内外的文献目录中，这是第一本论述GPS掩星和反演技术的学术专著。
作者简介:
严豪健男，浙江宁海人，1945年生于上海，1968年12月毕业于南京大学天文系，1977～2005年就职于上海天文台，为上海天文台研究员、博士生导师。主要研究方向：天体测量中的等高技术、天球参考系、卫星测量中的广义相对论效应、非旋转原点、大气折射、GPS（全球定位系统
目录:
第一章绪论

  1.1 引言

  1.2 地球大气

  1.3 GPS反演地球大气的科学意义

第二章 GPS系统和大气折射基础

  2.1 GPS系统简介

  2.2 GPS观测模式和观测方程

  2.3 大气折射基础

第三章地基GPS气象学

  3.1 地基GPS气象学的简单发展历史

  3.2 天顶延迟改正和地基GPS气象学的反演方程

  3.3 斜向水汽积分的测定和四维水汽层析

  3.4 上海地区GPS综合应用网和地基GPS气象学实验

第四章天基GPS气象学基础

  4.1 前言

  4.2 光学近似和Abel积分变换

  4.3 几何光学下的相位反演

  4.4 Abel积分变换的奇点讨论

  4.5 中性大气剖面

  4.6 电离层反演

  4.7 振幅反演

  4.8 分辨率

第五章观测资料的预处理

  5.1 掩星观测数据

  5.2 空间和时间系统

  5.3 电离层效应的消除

  5.4 观测数据的平滑和优化

  5.5 高层大气观测数据的优化

  5.6 周跳的识别和修复

第六章无线电掩星技术系统及标准算法

  6.1 LEO卫星的精密定轨

  6.2 校正模块

  6.3 数据的滤波、平滑和大气多普勒残差计算

  6.4 地球扁率修正

  6.5 弯曲角和碰撞参数剖面

  6.6 电离层修正

  6.7 统计优化弯曲角

  6.8 Abel积分变换求大气折射率剖面

  6.9 大气密度、压强、干温剖面

  6.10 水汽剖面

  6.11 反演结果的质量检验

  6.12 标准算法流程图

  6.13 CHAMP卫星观测归算实例

  6.14 数据处理系统的时问延迟

第七章物理反演

  7.1 衍射法

  7.2 后传播反演

  7.3 正则变换

  7.4 无线电光学和滑动频谱

  7.5 全谱反演

  7.6 物理反演中的信号源位置变化补偿

第八章误差分析

  8.1 接收机和发射机的钟差

  8.2 随机误差

  8.3 系统误差

  8.4 不规则误差

  8.5 低对流层误差和改进

  8.6 多路径效应

  8.7 超折射

  8.8 反演剖面的精度估计

第九章数值模拟

  9.1 球对称大气积分算子

  9.2 射线跟踪法

  9.3 通约GPS／LEO卫星对地面观测点的控制

第十章变分同化和GPS气象学

  10.1 变分同化

  10.2 GPS气象学

  10.3 全球变化

第十一章准掩星技术

  11.1 山基或飞行器载掩星

第十二章国际上相关的天基GPS掩星研究计划

  12.1 MicroLab—1（GPS／MET）

  12.2 Orsted和Sunsat计划

  12.3 SAC—C计划

  12.4 CHAMP计划

  12.5 GRACE

  12.6 COSMIC计划

  12.7 ACE+计划

附录A 光的干涉

附录B 光的衍射和Fresnel半波带

附录C 电离层改正

附录D 利用切比雪夫多项式计算卫星的坐标和速度

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