Linear dynamic modeling of a uni‐axial servo‐hydraulic shaking table system

This paper focuses on the development of a linear analytical model (even though servo‐hydraulic actuation systems are inherently non‐linear, especially for large amplitude simulations — near the performance capacity of the system — linearized models proved experimentally to be quite effective overall in capturing the salient features of shaking table dynamics) of a uni‐axial, servo‐hydraulic, stroke controlled shaking table system by using jointly structural dynamics and linear control theory. This model incorporates the proportional, integral, derivative, feed‐forward, and differential pressure gains of the control system. Furthermore, it accounts for the following physical characteristics of the system: time delay in the servovalve response, compressibility of the actuator fluid, oil leakage through the actuator seals and the dynamic properties of both the actuator reaction mass and test structure or payload. The proposed model, in the form of the total shaking table transfer function (i.e. between commanded and actual table motions), is developed to account for the specific characteristics of the Rice University shaking table. An in‐depth sensitivity study is then performed to determine the effects of the table control parameters, payload characteristics, and servovalve time delay upon the total shaking table transfer function. The sensitivity results reveal: (a) a potential strong dynamic interaction between the oil column in the actuator and the payload, and (b) the very important effect of the servovalve time delay upon the total shaking table transfer function. Copyright © 2000 John Wiley & Sons, Ltd.     

北斗广域高精度时间服务原型系统

基于精密单点定位(precise point positioning,PPP)的时间传递技术以其精度高、覆盖范围广的优点成为性能最优的GNSS时间传递方法之一。随着广域差分产品时效性的提高,实时PPP时间传递开始应用于精密授时的研究。本文在PPP时间传递技术的基础上,结合实时卫星钟差估计、接收机时钟调控及硬件延迟标校技术,建立了基于北斗卫星导航系统(BeiDou navigation satellite system,BDS)的广域高精度时间服务(wide-area precise timing,WPT)系统,可为用户实时提供准确、稳定、可溯源的时间。WPT系统分为时间服务平台和用户终端两个部分。时间服务平台引入高精度的时间作为系统的参考时间基准,并提供广域实时差分改正数;用户终端基于实时PPP时间传递算法获取本地钟与系统时间基准的差异,并采用精密调钟技术实现终端与系统的同步。为了验证系统的实时授时性能,本文进行了零基线、短基线及广域环境下的性能测试和评估。试验结果表明,该系统零基线、短基线时间同步精度优于0.5 ns,广域条件下单天的授时精度均优于1 ns,为基于北斗系统的精密授时技术发展提供了参考。     

基线长度对电离层去噪最佳分解尺度的影响分析

GNSS电离层变化量随着基线长度的增加变化趋于复杂,且电离层求解不易。本文在三频组合理论的基础之上,采用新的伪距精化方法来固定波长较短且直接固定成功率不高的超宽巷模糊度,然后利用两组固定的超宽巷模糊度反算电离层延迟。由于反解电离层受到多种随机噪声影响,因此本文利用小波分解与重构技术来有效滤掉随机噪声。不同基线长度下,随机噪声被放大的量级不同,本文利用融合指标来确定小波最佳去噪层次,通过数据分析探究得出小波基函数以及最佳去噪层次随基线长度的变化特征。数据分析表明,本文方法能有效提取双差电离层延迟信息。     

几种电离层模型对单频单点定位的影响分析

针对实时GNSS单频定位中电离层延迟改正问题,本文采用可用于实时GNSS单频定位的几种电离层模型对电离层延迟进行改正并分析其对GNSS单频单点定位性能的影响。其中,对单频SPP的电离层延迟采用模型直接进行改正,采用Klobuchar模型、CODE的预报产品c1pg、原国家测绘地理信息局的实时球谐电离层产品cosong和CODE事后产品codg计算的电离层精度依次提高;采用不同电离层模型作为电离层估计的先验约束进行单频PPP定位。结果表明:采用精度较好的电离层产品作为先验约束可加快单频PPP收敛。     

利用GPS/BDS/GLONASS/Galileo组合PPP反演大气可降水量

为进一步改善精密单点定位（PPP）探测大气可降水量（PWV）的性能,本文提出采用GPS/BDS/GLONASS/Galileo组合PPP进行PWV反演的方法,并利用国内3个MGEX（multi-GNSS experiment）观测站的实测数据,对GPS/BDS/GLONASS/Galileo组合PPP在大气水汽探测方面的性能进行了评估。试验结果表明：相较于GPS PPP、GPS/BDS组合PPP和GPS/GLONASS组合PPP,GPS/BDS/GLONASS/Galileo组合PPP估计天顶对流层延迟（ZTD）的初始化时间分别缩短了33%、26%、20%,且能获得更高精度的ZTD估值和PWV信息,在大气水汽探测方面的性能更优。     

改进CIR算法在BDS长基线模糊度解算中的应用

长基线条件下,测站间空间相关性弱,电离层、对流层延迟经过双差并不能很好地消除,致使CIR方法在长基线条件下解算模糊度成功率较低。本文通过BDS三频组合选择长波长、弱电离层组合改进宽巷组合系数,选取（-1,-5,6）代替传统的宽巷组合（0,-1,1）,选择弱电离层几何相位组合（4,-5,2）代替传统的窄巷组合（0,0,1）,并通过将多频点的伪距观测值和确定了模糊度的宽巷相位观测值线性组合消除电离层延迟一阶项。通过实测数据分析,本文提出的算法能够有效解算超宽巷、宽巷模糊度,提高模糊度解算成功率。     

中国枢纽机场时间延误成本估算与航线影响分析及中美比较

论文借鉴欧洲控制研究中心以机型为基本单元的延误成本估算模型(简称EC估算模型)及其相关算法,以EC估算模型为基础,补充机型配置比和引入航班执行阶段作为影响参数,估算了24 h中国枢纽机场单位时长延误成本和时间延误总成本,进行了时间延误成本的航线影响分析及中美比较,得到如下结论：① 区域枢纽机场时间延误成本普遍低于复合枢纽机场,但前者中机型单位时长延误成本和登机口成本均高于后者,从中可透视出其分别与中国航线网络中心集聚、航空地理市场(机型配置)需求和航线网络模式应用的密切相关;枢纽机场空中维持成本在时间延误总成本中占比最大,说明中国空中廊道设置存在缺陷。② 枢纽机场间(航线)以及枢纽机场与非枢纽机场之间(航线)时间延误总成本的差异深受航线属性所影响,其根本又在于航空地理市场(机型配置)需求以及空中廊道参与机场位置。③ 中美枢纽机场和枢纽机场间(航线)时间延误成本均有较大差异,主要表现为中国空中维持成本远高于美国,这是由空中廊道特征路径宽度和航迹交叉点数量2个因素造成的。     

基于人口流动的广东省COVID-19疫情风险时空分析

人口流动,特别是来自疫源区的人口输入,COVID-19疫情传播的关键风险来源。本文以广东省为例,利用人口迁移大数据与地理空间分析技术,综合考虑人口来源地风险差异与流入地社会经济属性差异,并依据输入性病例发病的间隔时间分布引入时滞过程,构建了包含时滞效应的疫情风险时空分析模型,理论上可以根据现状人口流动研判未来一定时期的疫情风险的变化趋势及空间格局,为提前谋划和精准防控提供决策参考。分析结果表明：① 广东省新型冠状病毒肺炎疫情在2020年1月29日拐点初现,随后呈现逐步下降的趋势。② 基于输入性病例发病的时滞过程分析,输入性病例从输入到发病普遍存在间隔时间,且间隔时间为1~14 d的病例比重较高。③ 疫情风险存在明显的空间差异,各地疫情风险依据输入风险、易感风险以及抵御风险能力的不同而存在较大的差异。④ 广东省各地市与疫源区城市之间的联系程度、人口流动规模及其交通区位因素,显著影响省内疫情风险的分级。深圳、广州等一线城市是高风险区,东莞、佛山、惠州、珠海、中山等邻近深圳和广州的珠三角城市是中风险区,珠三角城市群外围的粤东西北地区是低风险区。应根据疫情潜在风险,制定基于分区分级的防控措施,促进局地精准防控与社会整体良性运转。     

一种新的利用单基站GNSS反演大气剖面的技术

在传统的模型参数法反演大气折射率的基础上提出一种新的模型参数法,并建立一种新的估算对流层高度的方法。将探空产品计算的大气折射率视为真值,选择2016-07中国及周边区域8个IGS测站进行试算,统计结果显示,与传统的模型参数法相比,新的模型参数法反演的大气折射率更接近真值。     

GPS/Galileo实时天顶对流层延迟估计研究

采用14个MGEX测站观测数据,利用实时PPP估计方法计算得到Galileo、GPS和GPS/Galileo组合ZTD估值。14个测站的Galileo和GPS ZTD估值的相关系数绝大多数大于0.9,且Galileo-GPS ZTD差值的RMS为8～16 mm,RMS的平均值为12.3 mm,证明Galileo和GPS解的符合性良好,Galileo实时估计的ZTD精度满足要求。同时,IGS最终ZTD产品被用来评价各解算结果的精度,结果显示,GPS/Galileo联合解算时,相对于GPS单系统精度提高了5%~35%,相对于Galileo 单系统精度提高了25%~51%。