面向GCRS/BCRS的高精度GNSS处理的相对论框架及其向环月空间的扩展

我们提出了一个实现导向的相对论建模框架，用于与IAU采用的 barycentric 和 geocentric 天体参考系（BCRS/GCRS）及其相关时间尺度（TCB/TDB 和 TCG/TT）一致的高精度GNSS处理。我们推导了在TT兼容的GCRS量数与TDB兼容的BCRS量数之间进行位置、速度和加速度的显式 ${\cal O}(c^{-2})$ 转换，并提供了带保守剩余界限的筛选操作形式，这些界限量化了次米级轨道建模中的截断误差，保留满足 $10^{-16}$ 级分数频率传递所需的阶数。我们在JPL的 GipsyX 中实现了BCRS原生处理选项，并通过24小时GCRS$\rightarrow$BCRS 传递-转换闭合测试验证（在几毫米水平），证明了动力学模型和状态转换的内部一致性。为支持新兴的地球-月球应用，我们定义了 Lunicentric 天体参考系（LCRS），其坐标时间（TCL），以及缩放月面时间（TL），并指定了一个最小的近矩形半环轨道（NRHO）类似回归测试，用于检验BCRS$\leftrightarrow$LCRS 转换链以及1PN 光程模型。端到端的环月导航性能还取决于信号可用性和估计策略；本工作提供了用于在厘米级和十皮秒级建模可观测量的相对论参考系和时间传递基础设施。