多模卫星导航系统完备性监测技术

1 课题简介 随着GPS导航系统的技术升级以及GLONASS/GALILEO/BD导航系统全面开展建设,卫星导航用户定位精度显著提高,特别是一些新技术的出现,如精密单点定位PPP技术、网络RTK技术,达到了厘米量级甚至优于1厘米的精度,已基本满足绝大部分用户对精度的需求,与之相比,决定用户安全性能的导航系统完备性问题变得更加突出.目前,民航系统将卫星导航作为飞机导航的辅助手段而不是单一的主控手段,从用户安全的角度考虑,导航系统的完备性要有着比精度更加重要的地位.     

一个常用矩阵命名与记法的商榷

线性代数教材介绍到矩阵求逆公式时,都要引进如下一个矩阵这里A_ij(i,j=1,…,n)是矩阵A=(a_ij)_n×n中a_ij元的代数余子式,但在构成(*)矩阵时转置排列了。此(*)矩阵在现行多数书中被称作A的伴随矩阵(adjoint matrix),并记作A^*这一称谓沿用已久。就拿此中文译名来说,至迟在1956年的《数学名词》(中科院编译出版委员会名词室编订,科学出版社出版)中已这样定名。而在1938年的《算学名词汇编》(科学名词审查会编印)中,“adjoint matrix”则译作“附属方阵”。中译无可厚非,问题在于用adjoint matrix命名(*)矩阵是否适当？我们来看：首先,这一命名存在歧义的麻烦。因为线性代数课程本身以及一些后继课程,会要讲到概念与之完全不同的伴随矩阵,指的是矩阵A的共轭转置矩阵同一名词和符号,出现完全不同的涵义。这与数学名词(也是一般科学名词)的单一和专用,即(至少理论上)应是一词一义的单义性原则相悖。其次,从名词要与概念的内涵相符这一科学性原则考虑,“adjoint matrix of A”除了表明它与矩阵A的某种相关外,对于所指称的矩阵的特性几乎无所反映,所用符号“A^*”在此对所表述的概念也不具有更多的启示。第三,再从名词的专业性和流行性(时代性)来考虑,不难发现几乎所有当代文献中A^*的使用都是按照(2)的理解;而我国现行“国标”(GB3102.11-93)也明确界定符号A^*在数学中指的是(2)。综上,可以认为用伴随矩阵A^*命名(*)是欠妥的。一些作者就使用了另外一些名称。例如,有的使用经典(古典)伴随矩阵^[1,2],冠以限制词来表示(*)矩阵;有的则回到早先的附属方阵^[3]。在相应的符号上,有的仍沿用A^*,有的则改用adjA。但是所有这些,说到底还是adjoint matrix,只是中文译名变化并未能改变问题之所在。另有一些作者使用了相伴矩阵(associate matrix)^[4]、转置伴随矩阵(adjugate matrix)^[5,6],从而回避了前述歧义问题,后者更点出了(*)矩阵“转置”的特性^①。顺便说一句,“全国自然科学名词审定委员会”公布的《数学名词》(1993年)已列入了“adjugate matrix”这一词条。笔者在[7]中曾对(*)矩阵使用了另一命名,着眼于准确明晰地反映这一概念的内涵所指的特征。事实上,(*)矩阵的元A_ij是矩阵A=(a_ij)中a_ij元的代数余子式,这一事实不妨记为cofA=(A_ij)即,“cofactor of matrix A”;又,这些A_ij元在(*)矩阵中是经转置排列的,即有故此矩阵可直接称为A的余子式转置阵,记如(3)。很明显,这一命名和记号清楚地揭示了(*)矩阵的全部内涵与特性。作为一个组合派生名词,“余子式—转置—矩阵”的命名,在线性代数学科概念体系中,结构层次合理清晰,与相关概念逻辑相容成为一个有机组成部分。正确命名和规范使用数学名词与符号,是数学工作者和数学教育工作者共同关心的问题。笔者管见,难免失当,谨此就教于有关学者专家,期望引起进一步的探讨。 ① 较早指出(*)矩阵的转置特性的有如柯召译А.Г.Курош的《高等代数教程》(商务印书馆,1953)第102页,在译名“附加矩阵”后括弧内又写了“倒置矩阵”。     

伽利略卫星导航系统开始运行

正欧洲伽利略卫星导航系统近日投入运行,向智能手机和汽车内接收装置发出第一批卫星信号。这个由30个超强卫星组成的导航系统,有望超过美国全球定位系统(GPS)和俄罗斯的“格洛纳斯”卫星导航系统(GLONASS),成为全世界精确度最高的定位导航技术,从而结束欧洲长期以来对GPS与GLONASS的依赖。但伽利略系统绝不仅仅是一个定位导航系统,更是一个意义重大的科学工具,因为该系统将大幅提升科学家们对大气和地球科学的研     

从“球烯”到“球碳”

1985年,Kroto和Smalley等人用激光照射石墨,通过质谱法检测出C₆₀分子。1990年开始用石墨电极放电以及在稀有气体气氛中用不完全燃烧芳香烃方法,制备出常量的C₆₀和C₇₀等产品,标志着碳的第三种同素异构体的诞生。这种碳的同素异构体分子,呈近似球形或椭球形的封闭多面体外形。对于C₆₀这类分子,国内外学者先后用过多种名称：因C₆₀分子的外形像足球,称它为footballene(足球烯);因分子外形像建筑师Buckminster Fuller设计的圆屋顶,命名这类分子为buckminster fullerenes、bucky balls(布基球、巴奇球)、buckminsterenes、fullerenes(富勒烯、富勒碳);因分子呈笼形结构,称它为碳笼;因分子全部由碳原子组成,称为全碳分子等等。现在国际上更多地采用fullerenes这个名称。1992年,我在“碳的结构化学的新进展”一文中[见大学化学。1992,7(4),29]将C₆₀和C₇₀这类物质称为球烯,将含有特定碳数的球烯分子标明碳原子数,例如球烯-C₆₀,球烯-C₇₀等。还在我编著的《结构化学基础》的结构和《结构和物性》等书中采用这个名词。不久前,我阅读了吴国庆教授的文章“‘富勒烯’一词不科学”[见大学化学。1998,13(5),24]。他认为将单质碳命名为“某某烯”会破坏汉语化学用词的既定规则。因为“烯”是一类由碳和氢组成,含有CC基团的化合物。我认为他言之有理,决定将“球烯”改为“球碳”,并在我编著的教科书中予以修改。现将新出版的《结构化学基础》[(第二版),周公度和段连运编著,1998年12月第4次印刷]有关球碳及球碳族化合物的名称和符号的一段文字列于下面。球碳(fullerenes)是球形而有不饱和性的纯碳分子,是由几十个甚至上百个碳原子组成的封闭多面体。现在研究较多的是C₆₀,其次是C₇₀和C₈₄等。对于足球形的球碳-C₆₀,60个碳原子组成12个五元环面,20个六元环面,共有90条边的多面体(见图)。每个碳原子参加形成2个六元环和1个五元环,3个σ键键角之和为348°,∠CCC平均为116°。碳原子的杂化轨道介于sp²(石墨)和sp³(金刚石)之间,为sp^2.28,即每个σ轨道近似地含有s成分30.5%,p成分69.5%。而垂直球面的π轨道s成分8.8%,p成分91.2%。单质的成键规律在一定程度上将在由这些元素所形成的化合物中得到继承。碳的三种异构体的结构特征和成键规律也将相应地在三族有机化合物中得到体现(见下表)。脂肪族化合物(RX)的典型代表是正烷烃C_nH_2n+2,它的结构特征是由四面体取向成键的碳原子连接成一维的碳链。R是脂肪烃基团,X为置换H原子的各种基团。芳香族化合物(ArX)的典型代表是苯C₆H₆。它的结构特征是由平面三角形成键的碳原子组成二维平面结构。Ar是芳香基团,X为置换H原子的各种基团。球碳族化合物(FuX)的典型代表是含球碳-C₆₀基团的化合物。球碳基团的结构特征是由球面形成键的碳原子组成三维封闭的多面体,Fu为球碳基团,X为加成于球面上的各种基团。     

科技快讯

天王星的第21颗卫星美国、加拿大和法国等国家的11名天文学家通力合作,新观测到一颗天王星卫星,这使已知的天王星卫星总数达到了21颗。这颗直径仅为10～20千米的卫星暂以S/2001U1为代号。天王星卫星基本上可分为两类。一类个头较大,在共同的平面上绕天王星运行;另一类则是在这个轨道平面之外的一些小卫星,它们的轨道并非正圆,很不规则。S/2001U1属于后者。——新华网     

美宇航局建地月超速网络连接

正美国宇航局(NASA)和麻省理工学院在地球与一颗环绕月球轨道的卫星之间建立了超高速网络连接,速度达到每秒622米,超过地球上的绝大多数网络用户。研究小组承认这一传输速度让他们感到吃惊,能够为用于其他卫星和行星的3D视频传输和远程遥控机器人探索任务铺平道路。这项超高速网络连接实验名     

西北荒漠生态研究中的一颗新星——记甘肃民勤荒漠草地国家野外站

经过几代科学家和技术人员近半个世纪的艰辛努力,甘肃民勤荒漠生态站终于在2005年12月被国家科技主管部门批准为"甘肃民勤荒漠草地生态系统国家野外科学观测研究站",正式成为国家野外科学观测研究站和中国生态系统研究网络(CERN)成员站,这是西北荒漠生态环境建设研究领域里升起的一颗新星!标志着河西走廊荒漠生态定位观测研究跃上了新的台阶.     

地球周围太空垃圾云扩大

为了对地球进行观测,航天器必须被送入低地球轨道,如果高度超出这一轨道,它们的仪器便无法获取细节。因而2013年1月22日又发生了一起中国卫星碎片撞击俄罗斯的"太空球透镜"(BLITS)纳型卫星故事,这再一次让人们意识到太空垃圾对空间设备的威胁。世界安全基金会的技术顾问布莱恩·维登在接受美国太空网采访时表示:"这一事件再一次为我们敲响     

GNSS反射信号接收处理公共平台

随着GPS（全球定位系统）现代化进程的加快,欧洲伽利略项目的不断发展和我国北斗卫星导航系统的日益完善,基于GNSS（全球导航卫星系统）的各种应用所取得的成就在现代社会中已达到不可替代的层面。目前,针对导航卫星反射信号的研究及其在遥感探测领域的应用正日益兴起,其关键技术在于如何实现反射信号的接收、数据处理和实际目标的物理状态反演。     

全球定位系统(GPS)简介

一、ＧＰＳ系统及构成全球定位系统即ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ,简称为ＧＰＳ,是美国国防部为军事目的而研制的导航定位授时系统,旨在彻底解决陆地、海上和空中运载工具的导航和定位问题。该系统从１９７３年开始设计研制,在经过了方案论证、系统试验后,于１９８９年开始发射工作卫星,１９９４年全部建成并投入使用。ＧＰＳ系统的组成可分为：（１）空间卫星星座部分（２）地面监控部分（３）用户设备部分前两部分是用ＧＰＳ进行定位的基础,用户只有借助于用户设备才可达到定位的目的。空间卫星星座　由均匀…