基于畸变矩阵的影像畸变差改正

针对已有的影像畸变差改正程序中存在每张影像分别进行迭代计算的问题,提出了基于畸变矩阵的影像畸变差改正方法.新方法首先利用影像行列数、相机内方位元素与畸变参数,计算影像畸变矩阵;然后,利用该畸变矩阵对多张航空影像进行畸变差改正.新方法克服了间接法影像畸变差改正算法的逐像素迭代计算的缺点,大大降低了影像畸变差改正的平均计算量.基于CPU/GPU的影像畸变差改正试验,证明本文提出的方法降低了影像畸变差改正的计算复杂度,提高了影像畸变差改速度,在无人机影像快速处理中具有一定的实用价值.     

局部地形改正快速计算的GPU并行的棱柱法

在重力归算中,局部地形改正在重力勘探、地壳结构分析和大地水准面计算等领域有着重要意义,但严格棱柱体积分公式计算效率低,而快速计算公式则会降低计算精度。本文利用CUDA并行编程平台,提出一种地形格网重新编码和严格棱柱体积分八分量拆解方法,实现了基于CPU+GPU异构并行技术的严格棱柱体积分计算地形改正快速并行算法,克服了GPU各个线程计算任务分配和线程计算超载问题,解决了局部地形改正的高分辨率、高精度严密公式的快速计算难题。通过试验,在显卡型号为Tesla V100的计算机上进行4°×6°范围,积分半径40'和分辨率1'的局部地形改正计算仅需1.5 s;分辨率10″的局部地形改正计算仅需14.6 min;进行分辨率3″的地形改正计算耗时45.7 h,而传统串行算法则难以完成计算。在保证微伽级以上计算精度的条件下,计算加速比最高达到850倍以上,有效缩短了计算耗时,提高了计算效率。本文还依据上述并行算法对全国范围地形改正量进行计算。结果表明,我国地形改正量普遍低于80 mGal（1 Gal=10^-2 m/s²）,平均值1.83 mGal,最大值达到196 mGal。     

全国高分辨率格网地形和均衡改正的确定

在分析现有多种方法计算地形及均衡改正特点的基础上 ,在国内首次提出采用组合法确定格网地形及均衡改正的方案 ,并编制一套实用化的计算软件 ,且应用该软件确定全国 30″× 30″格网地形与均衡改正。通过采用严格积分法 (四棱柱体法 )检验 ,证明地形改正的计算误差最大不会超过 1mGal( 1Gal=1cm/s2 ) ,均衡改正的计算误差最大不会超过 2mGal,是目前确定地形及均衡改正分辨率高、计算精度好、速度快的方法 ,值得在相关领域广泛推广与使用     

归心改正诺谟图

在野外进行一二三等三角观测中,为了拚算图形的角度闭合差,首先要计算各方向的归心改正数。过去一般多用对数进行计     

基于广播星历改正的实时精密星历与钟差获取研究

卫星位置误差和钟差是GPS导航与定位的重要误差源。通过NTRIP协议,利用Internet方式向全球发布实时广播星历的卫星轨道和钟差改正信息。结果表明:由广播星历计算得到的卫星位置和精密星历中给出的位置值相差为分米级,而经过改正后的卫星位置相差仅为厘米级。采用广播星历中给出的钟差参数,其精度约为2~4ns;经过钟差改正后,精度相差约0.3~0.4ns.     

高速铁路水准测量中正常水准面不平行及重力异常改正的必要性研究

根据某高速铁路隧道贯通后二等水准测量数据,分别对正常水准面不平行、重力异常未改正及改正后的数据进行闭合差统计、平差计算对比,提出了在纬差较大的高海拔山区进行两项改正的必要性。以后续的CPⅢ高程建网测量为例,验证了进行两项改正之后二等水准测量控制点高程的正确性。     

精密水准测量中重力改正的归算

传统水准测量是高精度水准测量的重要手段之一。文章基于DiNi电子水准仪测量数据,针对长距离、高精度水准测量高程的多值性,对水准面不平行改正和重力异常改正的原理进行详述。将其应用于某城市二等水准网平差计算中,证明了精密水准改正的有效性和必要性。     

BDS-3钟差改正数实时预报方法

在远海精密动态定位研究中,BDS-3卫星钟差改正信息的质量对定位结果具有直接影响。在传输实时改正信息时,为了同时兼顾效率及成本,岸基用户端通常会将实时信息压缩后传输至远海用户端。针对数据压缩问题,本文提出了利用钟差改正数预报模型进行数据压缩,同时分析钟差改正数的结构特征,并将其分解为总体趋势序列与随机波动序列,分别构建预报模型。结果表明,DSC模型在20 min的预报区间内较DLP模型提升了6%,较DLP模型提升了9%。     

GPS信号改正参数研究

精确的信号改正参数是提高导航定位精度的关键。为了对导航定位服务进行有效的经营,需要在每一个信号离开卫星发播天线的时间内,考虑钟差、通道延迟、码相位位移、用户钟偏差,以及电离层、对流层等大气因素的影响。通过对GPS导航电文结构的研究,给出了单、双频用户的钟差改正参数、设备群延迟改正参数、电离层改正参数等参数算法,并在此基础上给出了信号间改正参数(ISCs)的算法。最终结合改正参数的应用范例,对改正参数应用的可行性进行了分析。     

重力地形改正的计算模型研究

为了比较分析地形改正两种模型间的差异及不同地形对地形改正的影响,采用我国4类不同地形的DTM数据,分别使用质量棱柱地形模型和质量线地形模型计算这4个区域的地形改正误差,发现由这2种模型计算得到的地形改正量间的差异很小;研究了平地、丘陵、山地和高山4种地形对地形改正误差的影响,地形改正误差与地形起伏变化强相关;考虑到3阶...     

垂直轴倾斜改正时读取水准器方法的改进

在一、二等主角观测中,细则规定对于某些观测方向应加垂直轴倾斜改正时,必须在观测时读取水准器气泡的读数。但由于仪器类型不同而计算垂直轴倾斜改正数时所采用的公式也不同。如T_3型仪器垂直轴倾斜改正数的算式为i″=((n+n)_R-(n-n)_L)/2(τ/2)ctgz;式中л为气泡     

测定垂直温差和风速差计算精密水准测量折光改正方法

本文从近地层位温梯度分布最好的模式出发,推导出不稳定大气条件下与大气稳定条件下,按两个高度间的温差和风速差计算精密水准测量折光改正的实用公式,其计算结果都是标尺读数的改正数。实验结果表明,实验数据与理论分析一致,可见实验数据可靠。观测结果也证明了精密水准测量的折光差是系统误差。     

用边长改正数求取测区平均高程异常

边角网平差前须将观测值归算到椭球面上,归算离不开高程异常.文中推导了用边长的平差改正数计算测区平均高程异常改正数的公式,提出了精化平均高程异常改正数的迭代方法.此方法最大的优点是不需要天文、重力、空间等外部数据的支持,简单易行.不仅可以满足高程异常未知情况下观测值归算的需要,也可满足高程异常不精确情况下观测值归算的需要,通过迭代还可以提高边角网平差结果的精度.     

计算S型海洋重力仪交叉耦合改正的测线系数修正法

提出了测线系数修正法,即在交叉点处采用平差的思想对每条测线的交叉耦合(CC)改正监视项的系数进行修正,然后采用新系数重新计算CC改正。实验结果表明,采用修正后的系数能补偿外界的动态测量条件与仪器生产厂家计算CC改正系数时设计的假设条件之间的差异对CC改正造成的影响,提高海洋重力数据处理的精度。     

广播星历SSR改正的实时精密单点定位及精度分析

本文分析了利用广播星历和SSR改正信息获取实时精密星历和卫星钟差的方法,并对生成的实时产品进行了精度评估:利用IGS分析中心提供的实时NTRIP数据流SSR改正信息,基于广播星历改正RTPPP模型实现了实时静态和动态精密单点定位,并分别进行了精度分析。结果表明:将广播星历SSR改正获得的实时产品与IGS最终产品相比较,卫星轨道互差RMS值为4cm~7cm、卫星钟差互差RMS值优于0.3ns;实时静态PPP在观测时段6h以上的情况下,可实现水平方向2cm、高程方向4cm的定位精度,24h单天解的平面及高程方向精度均优于2cm;实时动态PPP的定位精度可达cm级,收敛至亚dm级精度的时间与事后PPP在不固定非差模糊度情况下所需的时间相当。     

北斗电离层模型改正精度分析

电离层误差是影响单频用户机定位精度的主要误差源。卫星导航系统播发电离层模型改正参数供用户使用,模型改正精度会对定位结果产生直接影响。北斗卫星导航系统根据连续监测站实测数据,计算并发播地理坐标系下8参数Klobuchar电离层模型参数,且每2 h更新一次。为了科学评估北斗电离层模型改正效果,文中基于北斗最新观测数据,首先,以CODE提供的GIM模型作为比对基准,详细分析了不同纬度地区、不同时间段内的电离层模型改正精度;其次,分别按照以下定位模式进行计算:1)北斗单频不加电离层改正,2)北斗单频+北斗K8模型,3)北斗单频+GPS K8模型,并分析了电离层改正残差对定位结果影响大小。结果表明,北斗电离层模型改正精度在北半球优于南半球,中纬度地区改正效果最好,其改正残差RMS均值在0.6 m左右,往低纬和高纬度地区呈递减趋势;北京地区北斗单频+北斗K8模型定位精度优于GPS K8模型。     

瞬时极坐标与时号改正的自动解算

天文测量数据处理软件在解算经纬度、方位角和人仪差时,需要预先计算出瞬时极坐标值和测前测后时号改正值。本文使用天文数据处理软件的准备文件数据直接进行极坐标和时号改正的解算,对传统内业解算步骤进行编程,减少内业计算的人工干预和数据处理环节。实验与分析表明,自动解算方法能够显著提高作业效率,减少计算的人为误差。     

用边长改正数求取测区平均高程异常

边角网平差前须将观测值归算到椭球面上，归算离不开高程异常。文中推导了用边长的平差改正数计算测区平均高程异常改正数的公式，提出了精化平均高程异常改正数的迭代方法。此方法最大的优点是不需要天文、重力、空间等外部数据的支持，简单易行。不仅可以满足高程异常未知情况下观测值归算的需要，也可满足高程异常不精确情况下观测值归算的需要，通过迭代还可以提高边角网平差结果的精度。     

SBAS星历改正数及UDRE参数生成算法分析

星基增强系统(satellite based augmentation system,SBAS)通过地球同步轨道卫星实时播发导航卫星星历改正数和完好性参数,以提升用户定位精度和完好性。采用最小方差法解算GPS星历改正数,利用卡方统计进行改正数完好性检核,并依据星历改正数方差-协方差信息计算SBAS用户差分距离误差(user differential range error,UDRE)和信息类型28(message type 28, MT28)等完好性参数。利用中国区域27个监测站的实测数据,首先以国际GNSS服务组织的精密轨道和钟差产品为参考解算星历改正数,结果表明,钟差改正精度优于0.1 m,轨道改正精度优于0.4 m;然后解算广播星历改正数,并生成UDRE和MT28参数,广播星历残余误差卡方检验值均小于告警门限,保证了改正数的完好性;最后利用生成的改正数进行SBAS定位解算,得到定位结果的水平精度优于0.7 m,垂直精度优于1.0 m,对比GPS单点定位,所提算法的水平和垂直方向精度分别提升了30%和40%。     

BDS/GPS非差误差改正数的实时动态定位方法

针对我国地区观测数据的实验定位结果精度问题,该文提出BDS/GPS非差误差改正数的实时动态定位方法,研究了BDS/GPS单参考站非差实时动态定位算法模型,流动站使用非差误差改正数,不需要进行双差观测值的组合。参考站将非差误差改正数传递给流动站,对流动站的观测值进行误差改正,可以直接固定流动站的模糊度。实验表明:在我国南方地区BDS精度要优于GPS,而在北方地区,BDS/GPS定位精度和GPS定位精度明显优于BDS。并且与单系统相比,组合系统的可视卫星数明显增加,改善了卫星空间几何分布结构,从而提高了导航定位的可用性和精度。