高频地球自转变化和高精度地球定向参数预报研究

The Earth rotation can be described by the Earth's orientation parameters, which is abbreviated as EOP (mainly contains the two polar motion component PMX and PMY and length of day change LOD). EOP influences conversion between terrestrial and celestial reference systems, and has important applications in many areas such as deep space exploration, satellite precise orbit determination and astro-geodynamics. EOP obtained by the space geodetic technologies has several days to two weeks delay, because of complex data processing. The growing demands for modern space navigation make high-accuracy EOP prediction a worthy topic. The existing EOP prediction models usally ignore the subdaily changes and the edge effect in EOP series, lead to EOP prediction accuracy improving insignificantly.The purpose of this project is to carry out more investigations about the high-frequency rotation change on the one hand. Meanwhile we will update the high-frequency tidal correction model and obtain the diurnal and semidiurnal signals, then make a combined prediction with the new signals and the EOP data series. And weaken the edge effect in EOP fitting series, by the Leap-Step Time Series Analysis Model(LSTSA) on the other hand, which will both enhance EOP forecasting precision obviously.

地球的自转运动用地球定向参数（EOP）（主要包括极移两个分量PMX、PMY和日长变化LOD）来描述，EOP是天球参考系和地球参考系之间的转换参数，在深空探测、卫星精密定轨和天文地球动力学研究等领域都有重要应用。由于复杂的数据处理过程，EOP存在几天至两个星期的延迟，高精度的EOP预报值有重要需求。已有的EOP预报模式在进行周期项和残差项拟合分离时，通常没有考虑周日以内的极短周期变化和序列的端部效应，预报精度难以取得较大的改进。本项目在已有研究基础上，一方面加强对周日以内的高频地球自转变化研究，更新高频潮汐改正模型，计算周日以及半日变化，并联合该高频变化数据进行EOP预报；另一方面采用跳步时序模型改善EOP拟合序列的端部效应，获取更高精度的EOP预报值。

地球自转表征了固体地球与大气、海洋、地幔和地核在各种时空尺度上的藕合过程，地球的自转运动可以用地球定向参数（EOP）（主要包括极移两个分量PMX和PMY、时间参数UT1-UTC和日长变化参数LOD）来描述。EOP是地球参考系和天球参考系之间的转换参数，在深空探测、卫星精密定轨和天文地球动力学研究等领域都有重要应用。目前的EOP的采样频率大多为1天，其观测精度相应的受到限制，而发展迅速的深空探测等高精度应用需要采样更密和精度更高的EOP参数，因此，对地球自转变化的研究需要向更高的频率（周日以内）展开。由于复杂的数据处理过程，EOP存在几天至两个星期的延迟，高精度的EOP预报值有重要需求。已有的EOP预报模型通常只考虑了5天以上的自转周期变化，5天甚至周日以内的周期变化往往被忽略，EOP预报精度难以取得较大的改进。本项目在已有地球自转理论和EOP预报模型基础上，加强对周日以内的高频地球自转变化研究，根据最新的空间观测数据分析计算地球自转的周日以及半日等高频信息，更新完善高频潮汐改正模型，并将高频地球自转数据和潮汐改正模型加入EOP观测值序列进行预报，改进EOP短期至中长期预报精度，获取更高精度的EOP预报值。