GPS变形监测信息高精度快速解算方法研究

根据高精度GPS变形监测的特点，以监测网的首期观测成果为基础，利用监测时段的载波相位为基本观测量，建立了单历元解算监测点变形信息的似单差模型。该模型避免了周跳的探测与修复，可适用于动态和静态2种监测模式，并可适用于同步观测卫星较少(如2颗)的情况．最后利用试验数据对该模型的正确性进行了检验。     

GPS变形监测的似单差算法与粗差识别

根据高精度GPS变形监测的特点,建立了单历元解算变形量的似单差模型及其算法.该模型避免了周跳的探测与修复,可适用于动态、静态两种监测模式及同步观测卫星少于4颗的情况.在分析似单差模型的基础上,提出了识别载波相位观测值中小于半周的粗差的方法.利用试验数据对似单差模型的正确性及粗差识别方法的有效性进行了检验.     

单历元GPS变形信息特征提取的EMD方法

为了准确地对单历元GPS变形信息特征进行提取,提出应用EMD（经验模式分解）方法对变形数据进行去噪处理。通过对实际工程算例进行分析并与小波变换及中值滤波方法进行对比,结果表明：EMD方法的去噪效果优于中值滤波方法,同时EMD方法具有自适应滤波去噪的功能．避免了应用小波去噪时其效果与小渡基函数的选择相关的缺陷。在对变形数据进行有效去噪的基础上,应用EMD方法可以完成对单历元GPS变形信息进行有效识别并提取出微弱的变形特征。     

GPS单星单历元模糊度与电离层延迟分类解算

整周模糊度与电离层延迟是GPS观测方程中两类不同性质的未知参数。基于参数分类解算的思想,结合平方根信息滤波/平滑的基本原理,推导出使用单颗GPS卫星的双频观测数据单历元求解电离层延迟与整周模糊度的公式。通过使用模拟数据实验获得的结果来看,该方法有效,整周模糊度和电离层延迟解算精度可达0.3周和0.02m。     

基于似单差法的井筒沉降监测试验与结果分析

为监测地下煤炭开采对某矿工业广场内主、副井筒的影响,布设了由54个监测点和2个基准点组成的监测网。监测网的基准时段测量采用静态GPS相对定位技术和三等几何水准,以此作为沉降监测基础;监测时段外业观测方法与基准时段的相同,但沉降量采用以似单差法为理论的GQuickS软件进行解算,并与几何水准测得的沉降量进行比对分析,结果表明,采用似单差法进行沉降监测可达到三等水准监测的要求。     

基于GPS/GIS的公共安全监测系统的研究

GPS技术在公共安全监测领域中的应用正向高精度、实时化和自动化的方向发展.GPS公共安全监测不仅注重结果,还要分析产生变形的原因.要实现这一目标,就需要借助于GIS的空间分析功能,即需要建立一种基于GPS/GIS的公共安全监测系统.研究了GPS监测的似单差数学模型和算法流程,由于该模型只用到L1载波相位观测值及伪距,因此可适用于单频接收机,从而降低监测成本.同时,结合GPS公共安全监测的特点,提出了GPS/GIS公共安全监测系统的技术路线.     

基于抗差估计的变形监测基准网坐标系统转换

为监测地下煤炭开采对某矿工业广场内主、副井筒的影响,布设了由10个点构成的GPS基准网,从而为由54个监测点构成的井筒监测网提供在矿区坐标系统下的变形分析基准;在求解坐标转换参数时,为克服转换基准点中存在的位移对求参的影响,提出了采用抗差估计理论求参的模型及数据处理流程,并建立转换后GPS网的质量评价模型。根据对GPS基准网的处理结果,采用抗差估计求参,有利于保留GPS技术高精度的特点。     

抗差估计理论与方法研究

对线性模型的线性迭代和非线性迭代求解方法的性质进行了详细研究，分析了抗差估计理论与方法的数学性质和特点，描述了线性与非线性两种方法的解特点和解轨迹，从理论上深入研究了测量数据处理中迭代抗差估计方法的有关性质，针对估计，分析了初始值和迭代限差与收敛性和解可靠性之间的关系，解决了抗差估计方案设计和技术实现过程中的几个技术难题。     

GPS变形监测网平差解算系统的设计与实现

就GPS变形监测网平差解算系统的设计思想、模块结构和数据组织形式进行了讨论,并阐述了整个系统的设计与实现方法.     

GPS单历元精密单点定位精度分析

普通精密单点定位主要是针对多历元观测数据,本研究重点关注单历元精密单点定位及其精度分析.在分析GPS单历元观测量误差源基础上,讨论了单历元非差精密单点定位误差;给出了单历元非差精密单点定位的解算流程,对Bjfs、Mizu、Wuhn和Lhaz等4个IGS站1天的实际观测数据分别进行了处理,单历元精密单点定位精度达到了4.5 cm,与GPS RTK结果精度一致.单历元精密单点定位只需一个测站的单一历元观测就可以进行精确定位,而GPS RTK至少需要两台仪器.     

GPS单频单历元定姿算法性能分析与改进方法

为了提高LAMBDA在单频单历元情况下的性能和成功率,对该定姿算法的性能进行了理论研究,分析了影响搜索效率的因素,并提出了一种新的求解模型.将未知的整周模糊度拟合成噪声,能够显著提高搜索效率,同时利用模糊度存在范围等约束条件对原算法的成功率进行了改善.实验表明:相比于原算法,改进算法能够有效减少GPS姿态解算的时间,同...     

基于递推估计和上下文更新的鲁棒单目标跟踪方法

针对杂乱背景和光照变化等容易使目标跟踪产生漂移的问题,提出一种基于递推估计和上下文更新的鲁棒目标跟踪方法,该方法是颜色粒子滤波目标跟踪的有效扩展.通过建立颜色粒子滤波跟踪的通用框架,利用上下文信息分配目标外观变化的置信度,在重采样阶段,采用递推估计从其外观相似度分数计算的权重选择粒子,并初始化异常粒子.形变和光照变化的视频测试表明,该方法可以克服光照变化和背景的影响,递推估计可以处理偏离整体估计的异常粒子.相比于标准颜色粒子滤波、粒子随机搜索法等方法,该方法在跟踪框中心误差和平均重叠方面均优于其他方法,在鲁棒性和准确性方面具有明显优势.     

单频GPS基线精化解算的经验模式分解方法

为了削弱非模型化误差对单频GPS基线解算的影响,引入经验模式分解法对原始双差观测值进行自适应滤波消噪.在此基础上应用消噪后的双差观测值结合LAMBDA方法进行整周模糊度确定,进而计算基线固定解.算例分析结果表明:此方法可以有效增强基线解算的可靠性并能明显改善定位精度.     

AR模式误差修正方程参数抗差估计

把抗差理论引入自回归(Auto-Regressive，简称AR)模型的参数估计中，利用抗差系统具有的抗差能力，可以阻止非正常因素进入系统，保证洪水预报精度。为此，首先介绍几种常用估计方案(Huber估计、IGG估计)的抗差特征函数，然后与传统的最小二乘法进行比较，最后给出算例。算例表明：对于正常观测值，采用Huber法、IGG法及LSM法均能取得比较满意的结果；如观测值中存在粗差(非正常值)，则用LSM法估计的结果就很不合理，而用Huber法及IGG法能取得较好结果。     

自适应IIR滤波器的韧性梯度估计算法

对于自适应ＩＩＲ滤波器的输出误差模型结构。ＨＡＲＦ算法和ＲＰＥ算法是两种基本算法。ＨＡＲＦ算法受严格正实条件限制。ＲＰＥ算法则有稳定性问题；经分析，其原因在于其梯度的不坚韧性。为此，提出了一种能够稳定收敛的韧性梯度估计算法；其计算量小，是一种实时算法。     

GPS/INS相对导航鲁棒扩展卡尔曼滤波方法

针对绕飞模式下追踪器与合作目标间的GPS/INS组合相对导航问题,考虑追踪器的惯量阵存在不确定性,为提高相对导航系统的精确性和稳定性,提出了一种GPS/INS组合相对导航的鲁棒扩展卡尔曼滤波算法. 该算法采用近似线性化方法将相对导航系统中的非线性函数进行泰勒级数展开,并将线性化引起的模型误差作为不确定项来处理,结合鲁棒卡尔曼滤波算法,设计了GPS/INS组合相对导航的鲁棒扩展卡尔曼滤波算法. 仿真结果表明,该方法相对位置的估计精度为0.1 m,相对姿态的估计精度为0.001°,相对导航精度很高,且对追踪器惯量阵存在的不确定性具有很好的鲁棒性.