基于GPS反射信号反推求取水波波形的研究

将GPS的卫星接收仪与左旋与右旋极化天线结合,接收来自水面微弱的GPS反射信号,并对该信号进行提取和分析。同时应用右旋圆极化及左旋圆极化天线分别接收GPS发射和反射信号,并微调接收天线提高GPS正、反信号的分辨率,获得天线的有效接受频率范围及近似的方位,根据几何方法,进一步利用各卫星与接收仪天线所在位置形成的投影,反推计算所接收各组微弱反射信号的虚拟地面及水面发射点。通过对比信号强度、时间修正延迟量、大气修正延迟量,完成求解反射点的位置与高度,在利用这些精确的高度数据,反推波形模式、波浪特性与形态,为河海与港湾工程及潮汐观测提供有效依据。     

一种GPS多路径反射信号的雪深反演

针对传统雪深测量缺乏必要时空敏感性的不足,该文在分析GPS信号多路径反射模型的基础上,利用GPS信噪比观测数据,通过分离提取多路径反射分量研究其时频特性,探讨GPS多路径信号与雪深及其变化关系并进行反演建模。依据菲涅尔反射区理论,确定了反射区域范围,进一步探讨卫星、波段选择及初始反射高度确定等。对比实验研究表明,反演结果与实测值吻合较好,相关系数为0.93,均方根误差为8.6cm;信噪比多路径反射分量的频率能有效跟踪积雪深度的变化。     

高精度GPS测量中多路径误差的研究

阐述多路径误差的特点、影响规律以及消除或削弱多路径误差影响的方法和措施,为从事高精度GPS测量定位及其科研工作提供参考。     

GPS-R技术中信号反射点位置计算

GPS-R技术是一种全新概念的遥感方式,是人们在使用GPS时为了克服多路径效应问题而发现目标物对GPS的反射信号也可以被接收和利用,从而开辟了这个新的研究领域。人们把基于GPS-R反射信号的遥感技术,简称全球定位系统反射信号遥感技术(Global Position System-Reflection,GPS-R)。本文主要研究GPS-R反射信号的反射点位置,为相关技术研究提供技术支持。     

高精度GPS定位中多路径影响研究述评

多路径误差是影响高精度GPS测量定位成果精度的主要误差源。本文阐述了多路径误差的特点、影响的规律性以及消除或削弱多路径误差影响的方法和措施,为从事高精度GPS测量定位及其科研工作提供参考。     

GPS反射信号信噪比与NDVI相关性研究

归一化植被指数（normalized difference vegetation index,NDVI）作为重要的植被生长状况植被指数,对其进行有效实时监测具有重要科学意义。选择4个大陆板块边界观测网（plate boundary observatory,PBO）观测站的GPS信噪比观测值,提取反射信号信噪比并计算归一化振幅,通过与MODIS（moderate resolution imaging spectroradiometer）NDVI产品时序频谱特征的相关性分析,建立GPS反射信号植被指数线性反演模型和BP神经网络反演模型。分析发现:GPS反射信号信噪比归一化振幅与NDVI指数存在显著年周期性和季候特性,NDVI线性反演模型相关系数均约为0.7,均方根误差处于0.05~0.09之间,BP神经网络反演模型相关系数提高了约5%。利用GPS反射信号反演NDVI变化趋势具有可行性,为获取高时间分辨率、低成本的NDVI指数提供了一种新思路。     

变形监测中基于信号反射预计的GPS多路径误差减弱方法

多路径是高精度GPS变形监测的主要误差来源。本文在推导信号反射预计公式的基础上,提出了一种削弱GPS多路径误差影响的附加参数法。试验表明该方法能有效减弱GPS相位多路径误差的影响。     

GPS测量多路径误差的探讨

本文通过分析和试验得出,在基本满足目前"规范"对GPS测量诸如网点周围地理环境等条件要求情况下,多路径误差之中误差大体在±5mm左右.     

基于CEEMD-Wavelet-SavGol模型的GPS多路径修正算法

针对GPS多路径提取过程中EMD算法存在模态混叠效应及小波（Wavelet）去噪局限性的问题,提出了一种基于CEEMD-Wavelet-SavGol模型的多路径提取算法。为了能够充分提取高频和低频中的有用信息,该算法利用完备经验模态分解（CEEMD）对信号进行分解,得到一系列从高频到低频的模态函数（IMF）,并根据模量标准化累计均值法对尺度进行区分,然后分别采用Wavelet和SavGol滤波对高频分量和低频分量进行降噪,将降噪后的IMF进行重构,得到降噪后的信号。最后将该模型用于GPS多路径误差提取的实例中,并与Wavelet、EMD、CEEMD模型进行对比,证明了新模型的有效性。     

GPS反射信号软件接收机设计与实现

针对利用GPS反射信号进行反射面的物理参数和特性反演的需要,设计了一种可通用于各种反演环境的软件接收机.该软件接收机具有灵活性和可配置性强的特点,能满足海面测风、海浪高度、海洋盐度和土壤湿度等遥感探测领域的应用需求.     

GPS多路径效应影响与结构振动的小波滤波筛分研究

当应用GPS技术进行大型工程结构监测时，由于其测定的是监测点的绝对位移，且受到诸多因素的影响，其中多路径效应和温度变化是主要影响源，要想正确分析结构的动力特性，首先必须有效地分离结构振动与各类影响项。本文采用小波分析法，对坐标序列进行多尺度分解，有效地筛分出结构微小振动和各类影响项。通过实际测试数据分析，取得了极其满意的效果。     

基于GPS照片数据处理系统的地面样方调查

集成GPS模块的相机拍摄的农作物照片可同时记录地物类型和空间位置。为了处理大量的地面样方照片数据并及时转换为遥感监督分类的训练样本,开发了一个能够高效处理样方GPS照片数据的软件系统。该系统通过人机交互判识照片中的地物类型,同时提取照片的地理位置信息,并对样本的地理位置进行修正或补充,在地图与遥感影像的辅助下生成有效的样本信息。以宁夏银川灌区农作物采样样本为例,对系统进行了测试。结果表明,1 000个典型的训练样本可在1 h内产生,减少了样本的处理时间,提高了样本的质量。     

CCD推扫成像方式下星载GPS对地定位的模拟试验研究

从理论上分析了利用遥感信息对地动态定位精度问题。用模拟数据推算了CCD推扫成像方式下,星载GPS天线定位精度对定位的影响;并用同一组试验数据按三种方案(①只用地面控制点而无GPS观测值,②只用GPS观测值而无地面控制点,③GPS观测值加地面控制点)进行了对地定位精度的比较;同时考虑了GPS天线中心与CCD扫描中心间的转换以及GPS观测值所在地心直角坐标系与光束法平差所在局部切面坐标系之间的转换.     

基于困难地区的无人机影像像控点布设研究

近几年来,GPS/INS组合的导航系统——POS系统已逐步成熟,并应用于无人机飞控系统,虽然POS精度不是很高,但是其实现了影像外方位元素的直接获取,并且摆脱了传统摄影测量对大量地面控制点的严重依赖,方便了影像像控点的布设。同时,为了使成果DOM精度达到项目要求,少量控制点的布设仍不可避免,为此,如何合理选取困难地区像控点布设方案成为工程项目中急需解决的问题。为了获取针对困难地区的像控点合理布设方案,本文基于甘肃陇南地区土地确权项目,通过对测区无人机影像采用不同的像控点布设方案进行空三平差处理,分析正射影像图的平面精度情况来选取适合当地的布设方案。实验结果表明,在满足生产精度的前提下,适当放宽国家规范的像控点布设要求的同时,给出困难地形的像控点布设方案,能极大提高像控点测量野外作业效率,并且可以在其他测区推广使用。     

基于CEEMD的GPS信号去噪

GPS信号在发送过程中会受到多种误差源的影响,例如星历误差、卫星钟差、电离层对流层延迟、接收机钟差等。这些误差附加在GPS信号上使其与真实信号产生一定偏差,也使GPS信号最终的应用结果产生一定程度上的偏差,这对于科研与日常使用是非常不利的,所以对GPS信号进行去噪处理是十分必要的。互补集合经验模态分解(Complementary Ensemble Empirical Mode Decomposition,CEEMD)为近几年出现的新的数据处理方法。它由集合经验模态分解(Ensemble Empirical Mode Decomposition,EEMD)改进而来,不仅保留了经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)在处理非平稳信号方面的优点,又完善了EMD的模态混叠问题,且计算结果表明CEEMD去噪效果优于EMD和EEMD。     

基于卡尔曼滤波方法的BDS/GPS动态伪距单点定位算法研究

为了解决在单系统动态过程中伪距单点定位精度不足的问题,提出了一种基于卡尔曼滤波并顾及多普勒频移的双系统伪距单点定位算法。通过实测数据的处理发现,在静态和慢动态两种测试环境下,基于卡尔曼滤波方法并顾及多普勒频移算法定位精度要优于最小二乘算法。     

GPS浮标天线高的动态标定方法

针对组装式全球定位系统浮标因每次加载设备不同,浮标体质心与吃水存在变化的问题,该文提出一种借助全球定位系统动态后处理和验潮仪的浮标全球定位系统天线高的动态标定方法。实验表明,该方法能有效测定全球定位系统浮标天线相位中心至吃水面距离,标定精度优于1cm,并可应用于所有类型全球定位系统浮标的天线高标定和校核。     

利用样条分频消除GPS与APS组合定位中海浪扰动的方法研究

在GPS/APS组合定位技术实际应用中,由海浪引起的测量基准起伏会对定位结果数据产生较大波动,针对这一问题,引入了样条分频方法,进行了算法设计,利用实测数据进行了仿真分析,结果表明:该方法可以实现对混合于测量信号中的非被测目标位置特性信号的分离,在数据处理中能有效消除海浪对定位数据的影响。