先进的SLR数据处理规范及其高精度的天文测地应用研究

SLR以它全球无偏绝对测量优势、观测系统的更新换代、白天测距技术和高重复率kHz技术的应用及数据处理方法的不断更新完善，其定轨精度正迈向毫米级，成为高精度监测地心运动、EOP、地壳运动、低阶重力场、卫星轨道确定和微波轨道精度评估及系统差标定等天文测地应用不可缺少的技术手段。根据最新的IERS规范和ILRS数据处理要求，更新软件所采用的模型、参数、算法和解算技巧，通过大量测试分析，建立先进的SLR数据处理规范，在此基础上，处理多颗不同类的激光卫星长期观测，系统性地研究给出高精度、稳定、可靠自洽的地心、EOP、测站坐标和重力场产品，探索其精度和系统差，解决成为ILRS数据分析中心面临的关键科学问题。针对我国北斗系统，建立SLR导航微波轨道精度评估和系统差标定技术，提高我国导航卫星定轨精度。利用SLR精密定轨结果，验证Lense-Thirring效应，填补我国在广义相对论效应验证上的空白。

人卫激光测距（SLR）技术目前正以它软硬件上的更新和改进而迈向毫米级测量精度，因此成为高精度天文测地应用不可或缺的手段，它是目前国际地球参考框架ITRF原点确定的唯一技术，它与VLBI共同确定了地球参考架的尺度因子，同时SLR对地球定向参数EOP测量、低阶重力场、参考框架的加密、地壳运动、卫星轨道确定和微波轨道精度评估等也有重要贡献，但是，由于不同观测技术误差的存在和地球运动和结构的复杂性及非线性，需要建立先进的SLR数据处理规范来提高SLR数据处理的精度，从而满足实际应用的高精度迫切需要。基于此，本课题根据最新的IERS规范和ILRS数据处理要求，建立了先进的SLR数据处理规范，包括SLR数据处理涉及的动力学模型、观测模型、算法和解算技巧等，并把它应用于中国地球自转和参考系服务CERS中，利用全球SLR数据和其他空间大地测量技术综合实现了毫米级地球参考架和相应的EOP，打破了国际垄断，实现了与ITRF2008和IERS EOP精度相当的产品。同时，课题组还监测了高精度的地心运动、地壳运动、低阶重力场、卫星轨道确定和微波轨道精度评估等天文测地应用，并将SLR深化应用于我国大地基准产品的生产上和我国卫星导航上，为我国测绘、导航、大地测量、地震等提供了实时EOP服务、月历元地球参考架STRF系列和我国导航卫星轨道精度评估，也为我国的国家重大科技基础设施建设项目中国大陆构造环境监测网络SLR数据处理做出了贡献，成为陆态网络SLR数据处理中心，每周提供有关SLR测地应用产品。