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基于国产ARM架构CPU的导航卫星精密定轨解算效率优化方法

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大地测量与地球动力学 2024年第4期44卷 366-371页

作者：廖敏唐成盼周善石陈建兵胡小工冯学斌陈桂根李凯中国科学院上海天文台上海市200030 中国科学院大学北京市100049 探索数据科技(深圳)有限公司深圳市518055

以国产飞腾CPU为例,讨论在国产ARM架构CPU基础上的导航卫星精密定轨解算效率优化方法。基于导航卫星精密定轨解算流程中钟差约化和法方程求逆耗时较多,分别利用多线程和OpenBlas对上述2个过程进行优化。结果表明,优化后解算效率大幅提... 详细信息

以国产飞腾CPU为例,讨论在国产ARM架构CPU基础上的导航卫星精密定轨解算效率优化方法。基于导航卫星精密定轨解算流程中钟差约化和法方程求逆耗时较多,分别利用多线程和OpenBlas对上述2个过程进行优化。结果表明,优化后解算效率大幅提升。钟差约化方面,采用100个测站32颗导航卫星进行解算时,原始单历元平均耗时1.105 s,优化后为0.188 s;法方程求逆方面,原始求逆平均耗时2 264 s,优化后仅需78 s。

关键词：精密定轨 ARM架构CPU 多线程 OpenBlas

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泻火止血,槐花药膳

饮食科学 2024年第6期 11-11页

作者：小工不详

槐花具有凉血止血之效。以下是一些槐花药膳,简便易制,适宜家庭自制,食饮可保健强身。槐菊荷叶茶:取槐花、菊花、决明子、荷叶各5克。将上述材料加人适量冰糖,冲人开水饮用。槐花两地粥:取槐花、生地、地骨皮各10克,梗米60克。将生地、... 详细信息

槐花具有凉血止血之效。以下是一些槐花药膳,简便易制,适宜家庭自制,食饮可保健强身。槐菊荷叶茶:取槐花、菊花、决明子、荷叶各5克。将上述材料加人适量冰糖,冲人开水饮用。槐花两地粥:取槐花、生地、地骨皮各10克,梗米60克。将生地、地骨皮。

关键词：凉血止血家庭自制荷叶茶地骨皮槐花药膳决明子生地

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五条饮食建议助您预防过敏

饮食科学 2024年第5期 11-11页

作者：小工不详

春季是过敏症状高发的季节,花粉、灰尘、气候变化等因素都可能引发过敏反应。以下的一些饮食建议,可以帮您预防和缓解过敏症状。

关键词：过敏症状过敏反应气候变化预防饮食建议

面向精密位置服务的低轨卫星轨道预报精度分析

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测绘学报 2022年第5期51卷 640-647页

作者：袁俊军李凯唐成盼周善石胡小工曹建峰中国科学院上海天文台上海200030 中国科学院大学北京100049 上海市空间导航与定位技术重点实验室上海200030 北京航天飞行控制中心北京100094

LEO卫星精密轨道预报是LEO导航增强系统中重要的技术环节之一,本文使用多种算法来实现不同任务需求下的轨道预报。对于在地面处理系统实现的LEO轨道预报,算法1采用定轨预报同时处理的策略,算法2将离散轨道点进行动力学拟合再进行积分外... 详细信息

LEO卫星精密轨道预报是LEO导航增强系统中重要的技术环节之一,本文使用多种算法来实现不同任务需求下的轨道预报。对于在地面处理系统实现的LEO轨道预报,算法1采用定轨预报同时处理的策略,算法2将离散轨道点进行动力学拟合再进行积分外推。GRACE-C卫星预报5、10、15 min的URE平均精度分别为5.25、5.67、6.25 cm;HY2A卫星为7.83、8.69、9.66 cm;SWARM-A卫星为8.88、9.22、9.63 cm;SWARM-B卫星为8.49、8.98、9.63 cm。对于计算条件受限的LEO星上轨道预报,本文利用单个轨道点及简单动力学模型进行轨道积分外推的算法。该算法主要考虑地球中心引力及非球形引力摄动,因此地球重力场阶次对轨道预报精度产生较大影响。平均高度为500 km的LEO卫星选取60阶重力场,高度为1000 km的LEO卫星选取30阶重力场,可实现预报10 min轨道优于10 cm的预报精度。

关键词： LEO导航增强轨道预报动力学拟合轨道积分

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原子钟频率稳定度评估方法综述

天文学进展 2023年第1期41卷 134-144页

作者：马岳鑫唐成盼胡小工中国科学院上海天文台上海200030 中国科学院大学北京100049

原子钟通过稳定的频标来测量时间,但频标输出信号会受到不同来源噪声的影响,因此原子钟间相位偏差可以看作服从幂律∑hαfα的连续随机过程。该随机过程并非平稳的,一般是通过高阶的差分使得序列平稳化,常用的时域频率稳定度评估方法便... 详细信息

原子钟通过稳定的频标来测量时间,但频标输出信号会受到不同来源噪声的影响,因此原子钟间相位偏差可以看作服从幂律∑hαfα的连续随机过程。该随机过程并非平稳的,一般是通过高阶的差分使得序列平稳化,常用的时域频率稳定度评估方法便是采用此种思路。幂律噪声实际是对白噪声过程进行微分和积分得来,不同幂律的噪声对应不同的随机微分方程,实际上幂律噪声的仿真也是通过白噪声基于此实现的。首先介绍了不同幂律噪声的鉴定方法,并结合文献给出常见幂律噪声对应的微分方程;然后介绍了不同频率稳定度评估方法之间的关系和其相应的传递函数,并简单总结了其置信区间的计算方法。该文的工作有助于构建原子钟随机模型和频率稳定度评估方法。

关键词：原子钟幂律谱噪声等效自由度置信区间无偏估计

顾及群延迟变化的区域网实时卫星钟差估计方法

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北京航空航天大学学报 2023年

作者：姜庭威唐成盼胡小工周善石曹月玲中国科学院上海天文台中国科学院大学

基于区域网的实时卫星钟差估计，是北斗PPP-B2b等区域精密单点定位 (Precise Point Positioning， PPP)服务的重要前提。然而，受测站分布限制，卫星频繁出入境，区域网实时钟差频繁重新收敛，钟差面临精度较低、常数偏差等问题。群延... 详细信息

基于区域网的实时卫星钟差估计，是北斗PPP-B2b等区域精密单点定位 (Precise Point Positioning， PPP)服务的重要前提。然而，受测站分布限制，卫星频繁出入境，区域网实时钟差频繁重新收敛，钟差面临精度较低、常数偏差等问题。群延迟变化 (Group Delay Variation， GDV) 是伪距中与卫星高度角等因素相关的慢变部分，GDV的存在会影响区域网钟差的收敛性，需要予以改正。因此，本文首先对15个区域站与北斗三号（BDS-3）/GPS卫星之间的GDV进行了提取与建模，并将建模后的GDV应用于区域网实时钟差估计中，以分析GDV对区域网钟差的影响。结果表明，考虑GDV改正后，BDS-3与GPS卫星钟差的RMS分别减小了24%和18%，STD分别提升了56%和52%。最后，区域网钟差被用于动态PPP，结果表明，使用顾及GDV改正的区域网卫星钟差后，BDS-3单系统动态PPP的水平方向和高程方向的定位精度分别提升了37%和19%，GPS单系统动态PPP的水平方向和高程方向的定位精度分别提升了49%和27%，GPS/BDS-3双系统动态PPP的水平方向和高程方向定位精度分别提升了61%和32%。

关键词：实时钟差估计群延迟变化 BDS-3卫星 GPS卫星精密单点定位

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北斗广播电离层模型精度评估研究

北京航空航天大学学报 2023年

作者：鲍任杰唐成盼胡小工周善石曹月玲杨宇泽中国科学院大学中国科学院上海天文台

为评估现有全球卫星导航系统（GNSS）中广播电离层模型性能，利用国际GNSS服务（IGS）分析中心提供的事后全球电离层图（GIM）产品，对北斗系统、GPS、Galileo的广播电离层模型进行了电离层总电子含量（TEC）域及定位域的长期精度评估... 详细信息

为评估现有全球卫星导航系统（GNSS）中广播电离层模型性能，利用国际GNSS服务（IGS）分析中心提供的事后全球电离层图（GIM）产品，对北斗系统、GPS、Galileo的广播电离层模型进行了电离层总电子含量（TEC）域及定位域的长期精度评估。发现在太阳活动爬坡过程中，四种模型的精度均有一定程度的下降，在不同纬度带也表现了不同的特性。结果表明BDGIM模型性能最优，在三个纬度带的误差均方根（RMS）均值分别上升至7.27、4.43、4.0TECU，三维定位精度分别上升至6.62、2.81、3.51米；BDSK8模型受太阳活动影响最大，RMS的放大系数可达4-5倍。最后利用Bagging回归树学习器，对各广播电离层模型误差与空间物理参数进行了建模和预报，其中BDGIM模型预测效果最优，三个纬度带的均方根误差（RMSE）分别为2.13、1.23、1.47TECU，相对误差分别为18%、15%、14%；NeQuickG模型次之；RMSE分别为4.6、2.27、1.47TECU，相对误差分别为17%、18%、21%；两种Klobuchar模型精度的预报效果不佳。

关键词：全球卫星导航系统广播电离层模型太阳活动空间物理参数 Bagging回归

星地SLR和星间链路的BDS-3卫星精密定轨

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测绘学报 2023年第9期52卷 1437-1448页

作者：曲伟菁黄勇徐君毅孙淑贤周善石杨宇飞何冰胡小工中国科学院上海天文台上海200030 上海市空间导航与定位技术重点实验室上海200030 中国科学院行星科学重点实验室上海200030 中国科学院大学天文与空间科学学院北京100049 北京卫星导航中心北京100092 浙江水利水电学院浙江杭州310018

目前,BDS-3卫星上已全部搭载星间链路设备,可利用星间双向测量数据分离卫星相对钟差和相对几何距离解耦卫星轨道和钟差,再把星间距离作为观测量结合地面测量数据进行星地星间联合定轨。人卫激光测距(SLR)技术不受载波相位模糊度、钟差... 详细信息

目前,BDS-3卫星上已全部搭载星间链路设备,可利用星间双向测量数据分离卫星相对钟差和相对几何距离解耦卫星轨道和钟差,再把星间距离作为观测量结合地面测量数据进行星地星间联合定轨。人卫激光测距(SLR)技术不受载波相位模糊度、钟差等因素的影响,数据处理过程相对于GNSS技术的数据处理更简单,可以作为一种独立于GNSS观测技术的测量手段。所有BDS卫星上已搭载激光角反射器,因此本文利用2020年1月北斗星间链路数据及少量SLR数据对11颗BDS-3卫星(MEO/IGSO/GEO)进行联合精密定轨试验。分析结果表明,基于SLR和星间链路的3类轨道类型的BDS-3卫星定轨精度相当,轨道精度径向为4.2 cm,三维精度为30.2 cm;卫星轨道预报12 h和24 h MEO卫星三维精度约40.0 cm,IGSO三维精度优于60.0 cm;GEO卫星三维精度约1.0 m。在精密定轨的同时解算地球自转参数(ERP),由于激光数据量少,极移精度约3.0 mas,日长变化精度为0.35 ms。利用少量SLR观测数据和星间链路测量数据联合可以实现导航卫星的高精度定轨,如果能够对BDS卫星加强激光观测,有助于提升轨道精度,为BDS自主可控空间基准参数解算提供参考。

关键词：人卫激光测距星间链路 BDS 精密定轨

基于国产ARM架构CPU导航卫星精密定轨解算效率优化方法研究

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大地测量与地球动力学 2023年

作者：廖敏唐成盼周善石陈建兵胡小工冯学斌陈桂根李凯中国科学院大学探索数据科技(深圳)有限公司中国科学院上海天文台

以国产飞腾CPU为例，讨论在国产ARM架构CPU基础上的导航卫星精密定轨解算效率优化方法。首先基于导航卫星精密定轨解算流程，分析认为钟差约化和法方程求逆占据主要耗时；然后分别利用多线程和借助OpenBlas对上述两部分进行优化。结果... 详细信息

以国产飞腾CPU为例，讨论在国产ARM架构CPU基础上的导航卫星精密定轨解算效率优化方法。首先基于导航卫星精密定轨解算流程，分析认为钟差约化和法方程求逆占据主要耗时；然后分别利用多线程和借助OpenBlas对上述两部分进行优化。结果表明，优化后解算效率大幅提升，钟差约化方面，采用100个站32颗导航卫星进行解算时，原始单历元平均耗时1.105 s，优化后为0.188 s；法方程求逆方面，原始求逆平均耗时2 264 s，优化后仅需78 s。

关键词：精密定轨 ARM架构CPU 多线程 OpenBlas