基于卡方检验的抗差自适应Kalman滤波在变形监测中的应用

在抗差Kalman滤波的基础上引入双自适应因子,分别对动态模型不准确和观测模型存在粗差进行调节,构建双自适应因子滤波模型。针对抗差自适应Kalman滤波效率较低的缺点,通过构建基于卡方检验的抗差自适应Kalman滤波,先用卡方检验对粗差进行检验,再调用抗差自适应Kalman滤波进行处理。工程实例表明,双自适应因子滤波模型可以很好地抵御粗差,并减弱模型不精确的影响。基于卡方检验的抗差自适应Kalman滤波不仅可以削弱粗差对滤波估值的影响,而且可以提高数据处理的效率。     

一种适用于精密单点定位的抗差自适应滤波

分析了卫星星座PDOP值与卫星数的关系以及伪距和载波相位观测值残差量级的大小,结合精密单点定位各参数的特性,提出一种适用于精密单点定位的分类因子抗差自适应滤波法。该方法在等价权函数的选取上兼顾PDOP值的检验,并对不同观测量分别进行抗差等价权替换。根据不同参数的特性,建立分类自适应因子,利用预测残差求取各类参数的自适应因子。实验表明,该方法不仅能检测和控制异常观测量对定位解算的影响,而且能提高PPP定位的精度及可靠性。     

抗差自适应卡尔曼滤波模型及其在塌陷区监测中的应用

针对塌陷区等地表快速沉降区域的动力学特点及观测向量中存在的粗差对卡尔曼滤波结果的影响,设计一种抗差自适应卡尔曼滤波模型。该模型能识别稳定沉降与快速沉降2种状态,通过抗差估计减小观测向量中粗差的影响,并采用自适应因子调整动力学模型,减少状态模型的误差,提高滤波结果的精度。将该模型应用于某矿区沉降监测数据的处理,结果表明,其效果优于抗差卡尔曼滤波。     

改进抗差自适应EKF算法在GNSS/INS组合导航中的应用

在车载GNSS/INS组合导航中,抗差自适应滤波以其具有控制动力学异常和观测异常的能力成为实现综合PNT的关键技术之一。然而,不合适的决策算法和抗差因子会导致滤波进一步劣化。针对该问题,提出一种双窗口Sage-Husa抗差算法和一种改进的异常新息占比决策方法。采用松组合结构,利用异常新息占比决策对组合过程中出现的模型异常作出判断,针对观测模型异常和动态模型异常分别采用对应的抗差或自适应滤波。利用武汉市城区林荫道、街区多遮挡环境下动态实测数据进行分析。实验结果表明,该方案在复杂多遮挡环境下东、北、天3个方向上位置精度分别提升35.78%、38.94%、66.00%,位置均方根误差达到0.70 m、0.69 m、1.16 m。     

基于抗差Kalman滤波的精密单点定位

当精密单点定位的观测值含有异常数据时,Kalman滤波的精度将会降低。采用抗差Kalman滤波方法能够有效抑制观测异常,提高滤波的精度和可靠性。运用武汉国际GPS服务跟踪站数据对该方法进行了验证。结果表明,抗差Kalman滤波的精度比Kalman滤波的精度有一定程度提高,说明抗差Kalman滤波能够有效抑制观测异常。     

基于抗差自适应SITAN算法的水下重力匹配导航方法

针对水下重力匹配导航SITAN算法中动力学模型误差以及重力异常观测数据存在粗差的问题,提出一种抗差自适应匹配算法。通过构建自适应因子和抗差因子来调节状态预测信息与量测信息对滤波贡献的权重,有效抑制粗差和预测信息异常的影响,提高匹配算法的稳定性和可靠性。在南海选取一块重力异常特征变化丰富的海域进行仿真实验,结果表明,与常规SITAN算法相比,该算法能够显著降低异常观测值的影响,系统的定位精度和鲁棒性均有提升。     

基于系统误差及其协方差阵拟合的抗差自适应滤波

动态导航数据处理中基于系统误差及其协方差矩阵拟合的自适应滤波算法在一定程度上可以抵制系统误差或区域性系统误差对动态导航定位结果的影响，但无法抵制异常扰动的干扰。考虑到观测模型和动力学模型存在异常扰动时。整体控制状态噪声协方差阵的方法可以减弱扰动异常的影响，因此提出一种基于系统误差及其协方差矩阵拟合的抗差自适应滤波算法。算例结果证实，该算法在减弱系统误差影响的同时，还能有效地抵制观测异常和载体状态扰动异常对动态系统参数估值的影响。     

等价权函数为连续可变函数的抗差Kalman滤波

设计了一种等价权函数为连续可变函数的抗差Kalman滤波,通过与现有常用抗差Kalman滤波方案比较,新设计的抗差权方案具有更优的抗差效果。     

不等式约束秩亏网平差的算法研究

提出具有不等式约束的秩亏网平差模型,并设计了一种简单易行的算法。该算法将基准条件当作虚拟观测,基于库恩塔克条件,运用迭代的高斯消去法区分有效约束和无效约束,将不等式约束转化为等式约束的秩亏网平差问题求解。并以一个水准网的实例验证了算法的可行性与正确性。     

自适应滤波的高分辨率遥感影像薄云去除算法

本文在借鉴遥感影像云雾去除相关研究基础上,提出了一种自适应滤波和非线性灰度变换的高分辨率遥感影像薄云雾消除方法,并与现有的几种效果较好的去云雾方法进行了对比研究。结果表明,本文提出的方法不仅能够有效降低薄云雾遮挡干扰影响,而且可以很好地保持原始影像真实的光谱特性,同时针对不同波段地物光谱特性做相应的灰度变换和融合处理,能够在很大程度上减少遥感影像的细节信息的丢失和保持图像的清晰度,是一种有效去除薄云雾覆盖的方法。     

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GPS单历元阻尼LAMBDA算法在水库形变监测中的应用

形变监测点近似坐标的概略精度指标为GPS单历元定位提供了有利条件,结合水库形变监测点形变特征,采用平滑处理方法,“GPS单历元阻尼LAMBDA算法”可用于静态形变测量．这就将以往的“静态监测模式”与“动态监测模式”统一为“动静态监测模式”。采用模拟实验和清江隔河岩大坝实测数据检验了“动静态模式”的有效性,结果表明：单历元定位精度优于2cm,两小时观测数据的平滑坐标可以达到3mm的定位精度。同时讨论了具有两个基准站的数据处理方法,比较了单基准站与双基准站对监测点定位精度的影响。     

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跨断层流动形变监测环境及监测技术探讨

对首都圈地区跨断层流动形变监测环境的考察发现,某些监测场地中(近20%)存在一定的非地震因素影响。 为减少非地震因素的影响,跨断层流动形变水准和基线应该同桩观测;测量仪器应该由具有更高测量精度和稳定性的DiNi电子水准仪代替Ni002光学水准仪,用Di2002甚至TC2003和TCA系列仪器代替传统的24 m基线尺。     

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区域性GPS地壳运动监测网的数据处理

以ＧＡＭＩＴ软件的输出为例，提出了一种对计算机内存没有特殊要求并等价于采用全部ＧＰＳ相位观测量的数据处理方法。引入测站漂移和各期坐标转换参数，对ＧＰＳ形变监测网可以求出针对某一时间历元的坐标和站位置漂移速度。以上海ＧＰＳ形变监测网为例，计算了该地区的形变量     

三峡工程万州库区高切坡变形监测预警研究

结合三峡库区高切坡监测工程技术特点,选用GPS和全站仪综合运用方式实施万州高切坡变形监测预警,并采用首级GPS控制网一二级工作基点网一三级变形监测网分层布网的组网方式实施监测.监测数据解算结果表明,监测网布设合理,监测精度高.     

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高速数据采集系统工频陷波频域算法研究

工频干扰相对高速采集系统内的信号频段极窄,时域内工频陷波需要很好的衰减特性,传统IIR、FIR等时域方法设计需要非常高的阶数,软硬件实现较为困难。以高采样率地震电磁辐射脉冲观测系统为例,结合系统核心处理器TMS320C6416的特点,选择频域滤波算法,并对此算法加以改进,使之能够实现信号的完美重构并满足系统的实时性要求,理论证明该算法原理简单、耗时少,能够有效抑制地震电磁脉冲工频干扰,仿真结果也验证了该算法的有效性。