Influence of subdaily model for polar motion on the estimated GPS satellite orbits
Influence of subdaily model for polar motion on the estimated GPS satellite orbits
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极移次日模型对 GPS 卫星轨道估计的影响
DOI：
10.1007/s00190-018-1153-z
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发表时间：
2018
影响因子：
4.4
通讯作者：
Seitz M.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Panafidina N;Hugentobler U;Seitz M.
在这方面的贡献，它表明，GPS轨道能够吸收一些周日信号在极移。所产生的影响，每日极模型对GPS解决方案的影响进行了讨论。GPS轨道可以吸收两种极移信号：一种是逆行信号，其周期为恒星日（23 h 56 min 4 s），另一种是逆行信号，其周期与GPS卫星在地球参考系中的公转周期相匹配（23 h 55 min 56 s）。我们表明，逆行信号有助于在空间中的轨道平面的绝对方向和的轨道信号，由于其周期与GPS卫星的旋转周期的重合，有助于每个单独的卫星的地心位置。从以往的研究中得知，不同的亚日极模型计算的GPS解的轨道参数之间存在系统差异。我们表明，在本文中，这种行为可以解释在1天的GPS轨道的吸收效应。周日信号不能在1天的时间间隔内进行光谱分离。调整任何昼夜的逆行或逆行信号，以亚日极时间序列给出的亚日模型超过24小时将导致一个估计的信号与非零振幅。因此，在空间大地测量观测的处理中使用的任何亚日极模型包含在数值上对应于所讨论的逆行信号的部分和对应于逆行日信号的部分。不同的极点模型显示出将被轨道吸收的周日信号的不同幅度。结果表明，不同亚日极模型计算的GPS轨道在空间上具有系统性的方向和位置差异。利用13年（1994-2007）的GPS观测资料，我们发现极移中的潮汐项引起的轨道位置和方向的系统性变化可以很好地用所提出的机制进行预测和解释。
In this contribution, it is shown that GPS orbits are able to absorb some diurnal signals in polar motion. The arising implications for the influence of the subdaily pole model on GPS solutions are discussed. Two signals in polar motion can be absorbed by GPS orbits: a retrograde signal with a period of a sidereal day (23 h 56 min 4 s) and a prograde signal with a period matching the revolution period of the GPS satellites in the terrestrial reference frame (23 h 55 min 56 s). We show that the retrograde signal contributes to the absolute orientation of the orbital planes in space and the prograde signal, due to coincidence of its period with the period of revolution of the GPS satellites, contributes to the position of the geocenter for each individual satellite. It is known from previous studies that there are systematic differences between orbital parameters from GPS solutions computed with different subdaily pole models. We show in this paper that this behavior can be explained by the absorption effects in 1-day GPS orbits. Diurnal signals cannot be spectrally separated over a time interval of 1 day. Adjustment of any diurnal prograde or retrograde signal to a subdaily pole time series given by a subdaily model over 24 h will lead to an estimated signal with a nonzero amplitude. Thus, any subdaily pole model used in the processing of space geodetic observations contains a part which corresponds numerically to the discussed prograde signal and a part which corresponds to the retrograde diurnal signal. Different pole models show different amplitudes of the diurnal signals which will be absorbed by the orbits. As a result, GPS orbits computed with different subdaily pole models have systematically different orientation and position in space. Using 1-day GPS solutions over a time span of 13 years (1994–2007), we show that the systematic variations in orbit position and orientation caused by individual tidal terms in polar motion can be well predicted and explained by the suggested mechanism.
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