全国卫星多普勒大地网的建立

1970年4月东方红一号卫星发射前定向测量（来自军事测绘历史资料）

1957年，苏联成功发射了人类第一颗人造地球卫星之后，使传统大地测量学进入到卫星大地测量新时代。1964年，美国建成子午仪卫星导航系统（又称海军卫星导航系统，NNSS）并正式在军事上使用。70年代，苏联也建成了类似于子午仪卫星导航系统的奇卡达（Tsikada）卫星导航系统。1967年7月，美国政府宣布NNSS提供民用，为世界各国利用该系统进行卫星多普勒定位，建立卫星多普勒大地网和建立地心坐标系创造了条件。

石油勘探船（来自寓公剑美篇）

空间技术的发展，一方面促进了大地测量学的发展，另一方面又对大地测量保障提出了新的要求。卫星测控、远程武器试验、全球性测量等，均需要建立以地球质量中心为原点的地心坐标系。

早在1967～1969年，根据中国东方红一号卫星发射的需要，总参测绘局与中国科学院有关单位合作，开始建立地心坐标系的研究，并进行了相关测量工作。1975年1月，总参测绘研究所利用石油勘探船上的ITT5001型卫星导航设备，在广州进行了首次多普勒定位试验，利用卫星72次有效通过数据，获得了定位精度为±12米的成果；1976年2月，该所利用MX—702A等型多普勒导航仪，在天津进行了第2次卫星多普勒定位试验，利用卫星91次有效通过数据，获得了定位精度为±3.5米的成果；1977年4～8月，该所利用法国多普勒接收机，分别在北京、西安、乌鲁木齐、哈尔滨、昆明、榆林等地又进行了单点定位试验。

1976年初，国家测绘总局测绘科学研究所、陕西省测绘局等单位，利用海洋石油调查船上的MX—702A—3型卫星多普勒接收机，进行了卫星多普勒定位测量试验，采用99次卫星通过的数据进行处理，获得一次卫星通过的点位中误差为±31.9米，99次平均值的点位中误差为±3.2米的成果。这些研究试验为建立全国卫星多普勒网和精化地心坐标系奠定了基础。

MX—1502G型卫星多普勒接收机（来自寓公剑美篇）

1978年1月，为推动地球形状及引力场研究工作深入发展，总参谋部组织召开了地球形状、大小及引力场研究第二次专业会议，总结交流了地心坐标系一期工程建设情况，明确提出1979年上半年提供精度优于±15米地心坐标系和1985年提供精度优于±5米地心坐标系。4月25日，国务院、中央军委转发了这次会议纪要，并明确了任务分工。据此，总参测绘局、国家测绘总局于1979年共同制定了建立全国卫星多普勒大地网的计划，拟通过卫星多普勒定位方法获得地心坐标系与1980西安坐标系之间的转换参数，完成地心坐标系二期工程建设任务。

　　大地测量人员进行卫星多普勒观测（来自军事测绘历史资料）

根据两局安排，总参测绘研究所、国家测绘总局测绘科学研究所在上述试验的基础上，于1979年6月共同拟定了《全国卫星多普勒大地网布设方案》。当年7月2日，国家测绘总局、总参测绘局批准了该方案。方案要点是：在全国选定37个国家一、二等三角锁、网点，相邻点间平均距离约800公里，构成卫星多普勒大地网；全网分为8个区，各点间进行同步观测，每个观测点至少获得卫星100次有效通过数据；对获得的数据进行平差处理，获得点位地心坐标。

1980年2月5日，上述两所召开了全国卫星多普勒大地网外业工作会议，决定组成协调指挥组，并就点位选定、作业时间、协调指挥、资料交换等问题进行了研究协调。根据计划安排和任务分工，两所在第二炮兵某测绘大队、武汉测绘学院、陕西省和河北省测绘局等单位参加下，使用MX—1502G型卫星多普勒接收机观测，自1980年4月1日全面展开作业。全国卫星多普勒大地网点位覆盖陆地国土百分之八十以上的地域，测区既有热带丛林，又有雪山高原，迁站路途遥远，观测协调同步十分困难。在这种情况下，参测单位和人员密切配合，克服重重困难，至当年10月完成全部野外观测任务。1984年3～8月，根据全国卫星多普勒大地网数据处理的需要，乌鲁木齐军区某测绘大队完成新疆境内5个多普勒点的一等天文测量和4个多普勒点的水准联测。

　　大地测量人员进行卫星多普勒数据处理（来自军事测绘历史资料）

从1981年起，两所分别进行了多普勒短弧法定位的研究，并计算得到37个卫星多普勒点的地心坐标，结果十分接近，取中数作为最后成果，求得地心坐标系与1980西安坐标系之间的转换参数，各坐标分量精度为1～2米，达到了国务院和中央军委提出的精度要求。同时，编制出短弧法定位的计算软件，供卫星多普勒大地网数据处理使用。总参测绘研究所对广播星历系统与中国大地坐标系间的关系进行了研究，提出了不同坐标之间转换模型的新公式，使单点定位结果计算的转换参数精度更优。上述研究和计算工作于1984年完成。

1987年，总参测绘局组成DX—2数据综合处理领导小组，对利用不同方法（包括卫星动力测地法）得到的地心坐标数据进行综合处理，最终获得地心坐标系与1980西安坐标系间的转换参数，称为地心二号参数（DX—2），由此建立的地心坐标系称为1988年地心坐标系。

　　魏子卿研究员（左2）和科研人员研究数据处理方案（来自寓公剑美篇）

1988年5月18日，两局联合组成专家鉴定委员会对该成果进行了鉴定，专家认为：全国卫星多普勒大地网布网合理，外业技术规定严格，数据处理严密，结果可靠，成果质量优秀。该网的建成，标志着我国卫星多普勒定位技术在大地测量中的应用已经达到国际八十年代水平。最后结果平均相对精度优于1/50万，点位误差无明显积累，可以起到检核和加强天文大地网的作用。由该网得出的我国大地坐标系与地心坐标系之间的转换参数，达到了地球形状、大小和引力场研究第二次专业会议的要求。该成果获1990年度国家科技进步二等奖。

全国卫星多普勒大地网是聚军地大地测量之力建立的，是中国继全国天文大地网之后建成的第一个全国性空间大地网，也是世界上少有的几个大规模卫星多普勒大地网之一，影响重大，意义深远。该网的建立，标志着中国卫星大地测量研究与应用进入国际先进行列，利用该网成果建立的1988年地心坐标系，保证了国家空间技术和战略武器发展对大地基准保障的需要。

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