基于拟准检定法的多波束测深粗差探测

针对最小二乘趋势面滤波法在多波束测深粗差探测中存在的不足,本文提出将拟准检定法应用于多波束粗差探测中,进而将拟准检定法探测粗差与最小二乘趋势面拟合有机结合起来。通过构造不同阶次的趋势面,并对实测数据进行分析,结果表明:拟准检定法剔除粗差后海底地形表面较为平滑,微小地形得以保存,跳点和孤立点得以剔除。     

用拟准检定法探测和修复GPS数据中的粗差和周跳

用粗差的拟准检定法来探测和修复GPS相位观测中的粗差和周跳，概述了用拟准检定法探测和修复周跳的数学模型，并给出了具体实施步骤，用两个算例验证本文方法的可行性和有效性。     

均值漂移模式几种粗差探测法的MDB比较

针对均值漂移模式的几种粗差定位与定值方法，在显著水平和检验功效下，推出最小可探测偏差（minimal detectable bias，MDB）的计算公式。通过数值分析比较，得出观测值独立等精度时，几种方法的MDB的计算结果相同；独立不等精度时，数据探测法、拟准检定法和部分最小二乘法的MDB结果相同，而多维粗差同时定位与定值法略大于其他方法；相关观测情形下，拟准检定法和部分最小二乘法的MDB结果相同，数据探测法的MDB结果最小，多维粗差的同时定位和定值法的MDB结果最大。     

机载SAR影像定向中像点粗差的拟准检定方法

结合距离-多普勒模型，推导了SAR（synthetic aperture radar）影像定向中像点坐标粗差对误差方程的影响，分析了像点坐标粗差探测的必要性和难点；依据粗差的拟准检定法，针对SAR影像定向中的像点坐标粗差检定问题，设计了具体的解算流程和策略，首次将粗差的拟准检定法运用到机载SAR影像定向中。并分别利用模拟和实测数据进行了系统性的实验，结果表明，该方法不仅能够准确探测出多个粗差的位置，而且能够估计出粗差的大小。与SAR影像定向通常采用的最小二乘方法相比，该方法能够明显提高SAR影像定向参数的解算精度以及后续的立体定位精度，对于修复受粗差影响的SAR影像数据具有重要意义。     

利用中位数的GPS卫星钟跳探测方法

GPS卫星钟跳是导航卫星钟差数据处理中的一种常见的数据异常。针对由钟差数据量较大引起的粗差探测效率低下,影响用户定位精度的问题,该文对基于中位数的粗差探测方法进行研究;并在分析钟差数据特性的基础上将此方法进行扩展,使其不仅能够探测卫星钟差数据中的粗差,还能探测卫星钟跳。实验结果表明,该文方法能够较好地进行粗差探测和钟跳探测。     

一种历元间差分单站单频周跳探测与修复方法

提出了一种基于历元间单差观测值的单站单频周跳探测与修复方法。通过假定前一历元为基准站,当前历元为流动站,采用相对定位处理模式获取当前历元观测值的验后单位权中误差,并基于抗差最小二乘获取每颗卫星的观测值残差,对单站单频数据进行周跳探测与修复。通过对实测数据的验证分析表明,按照本文方法可以100%探测周跳发生的历元。并且,当至少4颗卫星未发生周跳时,如发生异常卫星数小于可视卫星数的30%,则在95%以上的情况下可以有效确定异常卫星;当异常卫星过多时,本文方法确定异常卫星的成功率会有所下降。但是,对于探测出发生周跳的异常卫星,本文方法均可100%对其周跳进行修复。     

拟准检定法及其在测量中的应用初探

经典最小二乘平差假定观测数据中不含有粗差,但随着现代测绘技术发展,数据采集的自动化程度越来越高,对数据采集过程进行人工干预较难实现,观测结果包含粗差在所难免。本文探讨利用拟准检定法进行粗差探测的原理、特点及优势,并通过模拟算例,验证了拟准检定法处理粗差的有效性。     

历元间差分定位模型的粗差探测法探测周跳

假设前一历元的测站点为已知点,当前历元的测站点为未知点,当前历元和前一历元相同卫星的相位观测值取差作为观测值,观测值与当前历元点位坐标的函数关系式称为历元间差分定位模型.本文以历元间差分定位模型构造误差方程,进行最小二乘平差,提出应用Baarda数据探测法对差分观测值进行粗差探测,可准确确定观测值中的周跳.实际算例验证...     

实时周跳探测与修复的TurboEdit历元差优化算法

为了解决电离层扰动和低高度角下非差数据的实时周跳探测与修复问题,提出了一种基于TurboEdit历元差模型的优化算法。首先在无几何距离组合历元差中加入滑动多项式拟合法提取电离层延迟与多路径效应误差的趋势项,通过选择合适的阈值,增强对小周跳的探测能力;然后针对历元差模型无法区别周跳与粗差的问题,引入统计诊断中的Score检验量并构建了基于Score检验的周跳与粗差分离模型,避免了粗差引起的周跳误探现象;最后在成功探测出周跳后,使用探测量最小1范数准则来选取正确的周跳修复值。采用国际GNSS服务站GPS非差数据对所提算法进行验证,实验结果表明,该优化算法能够有效抑制低高度角时的多路径效应和电离层延迟误差,实时剔除粗差并准确修复周跳,对小周跳具有较高的探测灵敏度与较低的误判率。     

测量数据的质量控制理论探讨

从可靠性和粗差检测两方面分析了质控制理论研究的进展；介绍了新的统一的可靠性指标，它完全由系统的结构决定，不包含受主观因素影响的概率因子（非中心参数λ0)。详细介绍了拟准检定法的原理和实施办法，特别是初选拟准观测的一些技巧，通过一个算例比较了拟准检定法与假设检验的三种形式的计算结果，后者存在部分粗差不能发现的问题，而前者能发现全部粗差，效果较好。     

基于星地/星间联合观测的时间比对方法

星间观测实现了移动卫星的连续跟踪,是提升卫星钟时间比对精度的重要手段。研究了基于星地/星间联合观测时间比对技术;推导了星地/星间时间同步比对模型;给出了星间钟差到星地钟差的一致性归算方法。理论上加入星间观测移动卫星钟差预报精度能大幅提升,但异质观测设备导致钟差观测序列不连续,影响了卫星钟预报精度。研究了小幅钟差跳变的探测与补偿技术,提出了基于传统粗差探测与相邻历元组差相结合的钟差跳变探测方法,有效消除了异质观测设备带来的钟差不一致性,提升了卫星钟预报精度。最后利用实测与仿真数据验证了所提出的理论和方法的正确性和有效性。     

BDS卫星钟差半参数平差模型异常数据探测与处理

针对北斗卫星钟差数据中出现钟跳、粗差等异常数据频次较高的问题,将半参数平差模型引入BDS的钟差数据的处理过程中。首先,在考虑系统误差的同时,改进了常用的钟差模型;其次,综合考虑异常数据和系统误差,利用补偿最小二乘原理和极值求解方法,详细推导了分离异常数据前后参数和非参数估计值与相应观测值改正数的关系表达式,实现了异常数据的定值、参数求解和系统误差分离。在此基础上,引入Cook距离,给出了利用参数分量和非参数分量的Cook距离及混合Cook距离,去判断异常值的位置,并给出了一些参数的选取方法及相应的处理措施,实现了卫星钟差异常数据的定位和定值以及部分系统误差的分离。最后,采用武汉大学GNSS中心提供的采样间隔为5 min的北斗卫星精密钟差数据,将本文方法与常用方法进行了试验对比。试验结果表明,本文方法能够有效地识别并处理卫星钟差数据中的异常值,有效克服了基于经验阈值钟差异常数据探测方法的不足,且该方法对于量级较小的异常钟差数据也有很好的探测效果,一定程度丰富了现有的BDS钟差数据质量控制方法。     

一种改进的MAD钟差粗差探测方法

针对传统中位数绝对偏差（median absolute deviation,MAD）方法在探测钟差粗差方面的不足,提出一种改进的MAD钟差粗差探测方法。以一次差分数据为研究对象,通过深入分析传统MAD方法的工作原理,发现传统MAD方法的数学模型表达存在歧义。在优化探测模型结构的基础上,基于岭回归的基本原理,生成动态MAD,有效克服了部分具有显著趋势变化特征的钟差一次差分数据对粗差探测的干扰。使用国际全球卫星导航系统服务组织提供的GPS精密钟差数据进行了实验,并与传统MAD方法进行比较,结果表明,所提方法相较于传统的MAD方法在粗差探测准确率和查全率方面具有明显优势,实际应用价值较高。     

基于ARMA模型的BDS卫星钟差异常值探测及其短期预报

星载原子钟在运行过程中会受到恶劣空间环境与设备老化等因素的影响,使得卫星钟差数据中经常存在异常值,其中AO(additive outlier)类异常值是钟差序列中常见的一类异常值。结合最大期望算法与自回归滑动平均(autoregressive moving average,ARMA)模型,提出一种AO类异常值探测算法。该算法可以准确探测孤立AO类异常值与成片AO类异常值,有效克服了其他算法经常出现的淹没与掩盖现象。在成功探测钟差序列AO类异常值的同时,该算法可以估计得到精确的ARMA模型,进而能准确地进行卫星钟差预报。利用仿真数据与北斗卫星钟差实测数据进行计算分析,结果表明,所提算法可以精确探测出钟差序列AO类异常值,并且具有很好的卫星钟差预报效果。     

Method for evaluating real-time GNSS satellite clock offset products

Real-time satellite clock offset products are frequently utilized in navigation and positioning service fields. The precision of such products is a key issue for their application. The evaluation methods existed for satellite clock offset products are mostly based on post-processed satellite clock offset solutions, which will encounter problems in real-time product evaluation, especially for real-time satellite clock offset products estimated from data with regional stations only. We propose an improved evaluation method for global navigation satellite system (GNSS) satellite clock offset products. In the proposed method, we use all-satellite reference method instead of single-satellite reference method to eliminate the timescale in satellite clock offset products. Moreover, a preprocessing step is suggested to detect gross errors and initial clock bias before evaluating the precision of the satellite clock offsets. We conduct two examples to verify our method, and the experimental results show that the proposed method is more reasonable in assessing the GNSS satellite clock offset precision, and it also provides a reliable approach to analyzing the estimated satellite clock offset in both real-time and post-processed, or globally and regionally.     

AR模型中AO类异常值探测及其在GPS卫星钟差预报中的应用

基于EM算法，提出一种AR模型中AO类异常值（additive outlier）探测的算法。该算法可同时进行AR模型拟合与AO类异常值探测，并可有效地解决成片AO类异常值探测时所产生的掩盖和淹没问题。最后，将本文算法应用于GPS卫星钟差预报之中。本文算法可以准确探测出钟差历史观测序列中的AO类异常值，并可对卫星钟差进行精确预报。     

滑动式广义延拓插值法在GLONASS钟差插值中的应用

在对卫星钟差数据进行插值处理时,所采用插值算法的精度,直接影响到卫星钟差插值结果的精度,继而影响了卫星导航定位的精度. 因此在对卫星钟差数据进行插值时,应选择适宜的插值方法. 将Lagrange插值法和切比雪夫多项式拟合法进行滑动,利用这两种传统的插值方法和滑动式广义延拓插值法,分别对历元间隔为5 min的GLONASS卫星钟差数据插值到历元间隔为30 s的钟差数据,再与历元间隔为30 s的精密钟差数据进行对比,分析三种插值方法在GLONASS卫星钟差数据中的应用效果. 结果表明:利用这三种插值方法对GLONASS钟差数据进行插值时,插值精度均能满足要求,且滑动式广义延拓插值法的插值精度最高.      

基准站观测数据加密方法及其在差分GNSS后处理中的应用

当基准站采样率低于流动站时,不能用常规差分全球卫星导航系统（Global Navigation Satellite System,GNSS）后处理方法得到流动站所有历元坐标。针对此问题,给出了基于精密单点定位（precise point positioning,PPP）模型构造基准站非采样点上虚拟观测值的方法。该方法将接收机钟差、对流层天顶湿延迟从观测值误差中分离出来,同消电离层模糊度一起进行估计,利用基准站真实坐标获得卫地距,在此基础上计算相邻两个观测历元的残差进而拟合历元间非采样点残差,与卫地距、各项估计误差一起生成虚拟观测值。该方法保持了虚拟观测值的误差特性,尤其是基准站与流动站间的共性误差。该方法仅加密基准站数据,对流动站没有影响。算例结果表明,基准站在采样间隔30 s范围内,使用该方法加密的虚拟观测值与真实值有较好的一致性,采样间隔分别为30 s、15 s、5 s的虚拟测码伪距和载波相位观测值偏差的标准中误差分别在0.2 m和1.2周左右、0.1 m和0.7周左右、0.05 m和0.2周左右;在30 s采样间隔情况下,按照该方法处理后仍能满足厘米级定位精度的要求。