航空重力弱信号提取的卡尔曼滤波方法研究

航空重力测量以飞机为载体对重力场数据进行采集。由于气流、飞行状态及机体自身振动等因素的影响,航空重力测量原始数据含有大量的噪声,信噪比高达上万级分之一,因此从原始测量数据中获取弱小重力信号成为航空重力测量系统发展的一个技术难题。本文针对航空重力测量系统将通用卡尔曼滤波公式进行了适应性调整,建立了航空重力异常的数学模型,针对系统测量原理提出了卡尔曼滤波状态方程,解决了重力信号与差分GNSS信号匹配、航空重力弱小信号提取的难题。经过实测的航空重力测量数据验证,提出的航空重力数据解算方法能够高精度地解算出航空重力异常,且优于FIR低通滤波器(目前工程上采用)的解算结果,推进了航空重力弱信号提取技术的发展。     

三轴稳定平台式航空重力测量数据处理方法研究与实现

开展航空重力测量数据处理方法研究,提高数据处理的精度,赶超世界先进水平,具有十分重要的意义。本文基于国产三轴稳定平台式航空重力测量系统,开展了航空重力测量数据处理方法研究及相应的软件研制,实现了适用于稳定平台式航空重力数据的卡尔曼平滑算法,在国内首次解算出平台式航空重力空间异常,内符合精度达到0.590×10~(-5)m/s~2,外符合(与GT航空重力测量系统测量数据对比)精度达到0.581×10~(-5)m/s~2,数据处理精度达到国际先进水平。由此表明:数据处理采用的方法可行,解算精度高,提升了我国航空重力测量数据处理技术水平。     

基于经验模态分解的航空重力测量动态误差分离

航空重力测量数据在测量的过程中很容易受到飞机动态运动的影响,飞机动态运动强时,航空重力测量数据的质量也随之降低,虽然经过数字滤波后可以将航空重力异常数据中的大部分噪声去除,但一部分与信号重叠的噪声还是无法被消除。利用经验模态分解对受飞机动态影响较大的一组实测数据进行深化处理。结果表明,在不影响航空重力异常数据分辨率的情况下,该方法很好地消除了由飞机动态运动引起的动态误差,使得航空重力测量的内符合精度由1.43 m Gal提升到了1.27 m Gal。     

PPP技术在攀枝花—东川幅区域重力调查中的应用

应用GPS精密单点定位(PPP)技术及美国喷气动力实验室网站在线定位系统进行解算,基准站联测及重力测点定位精度完全达到规范要求,比传统GPS测量有明显优势,可在区域重力调查中大力推广.     

航空重力减振系统振动测试与分析

航空重力系统测量中,飞机发动机及机载环境引起的高频扰动将会严重影响航空重力系统的测量结果,而航空重力减振系统是有效解决高频振动的主要途径.因此,航空重力减振系统的减振效果,模态参数(固有频率、阻尼比和模态振型)是减振系统结构设计、评价的重要依据.笔者针对航空重力减振系统进行了多项振动试验,结果表明其固有频率避开了飞机发动机的周期振动频率,并且测点1在100 ～ 500 Hz高频中振动传递率在-18 ～-38dB,减振效果显著.     

机载GPS测量技术的发展现状与趋势

厘米级GPS动态定位的实现，加速了机载GPS测量技术的发展和应用，使传统的测量领域正在发生着革命性的变革，本首先评述了实现厘米级GPS机载测量的关键-运动中载波相位模糊度解（简称AROF动态技术）的最新进展；综合介绍了GPS在航空摄影测量、航空重力测量、机载激光地形断面测量、机械激光大地水准测量、机械激光水深测量、机载合成孔径雷达测图等方面应用的实践与结果；评述了多传感器组合配置的机载平台与综合测量技术向着3S（GPS/RS/GIS）集成化方向发展的趋势。     

GPS技术在地质环境监测中的应用试验

GPS技术目前已广泛地渗透到经济建设和科学技术的许多领域,具有很高的应用价值。本文结合作者参加的地质环境监测点复测及地面沉降监测的GPS技术应用试验,系统地介绍了GPS测量的工作流程,并通过对试验数据解算处理的结果,对GPS测量的精度检验方法及误差分析等问题进行了探讨,提出对地质环境监测中GPS使用的认识,为今后GPS的应用提供了经验。     

GPS在1∶20万区域重力调查中的应用

近年来,在1∶20万区域重力调查工作中主要使用GPS确定重力测点的空间位置。GPS测量测得的是椭球高程,而我国重力测量求得的是水准高程。目前,野外工作中采用GPS基准站周围50km范围内忽略高程异常的办法进行重力测点高程的测量。文章介绍了GPS测量原理及我国常用的大地坐标系,根据连续5年在山区进行的1∶20万区域重力测量的实际资料,讨论了这种工作方法能达到的精度。     

长基线航空重力测量精度分析

针对中远海域航空重力测量过程中由于不易架设GPS基站而导致基线较长的实际,根据航空重力测量原理,基于实际测量数据分析了长基线对航空重力测量精度的影响。综合分析长基线对差分定位精度的影响并结合航空重力异常内符合精度评价,相较于航空重力测量所要求的精度,认为长基线(600～800 km)对航空重力测量精度影响有限且几乎可以忽略不计,为进一步开展中远海域航空重力测量提供了技术支撑。     

GPS在1:20万区域重力调查中的应用

近年来，在1：20万区域重力调查工作中主要使用GPS确定重力测点的空间位置。GPS测量测得的是椭球高程，而我国重力测量求得的是水准高程．目前，野外工作中采用GPS基准站周围50km范围内忽略高程异常的办法进行重力测点高程的测量．文章介绍了GPS测量原理及我国常用的大地坐标系，根据连续5年在山区进行的1：20万区域重力测量的实际资料，讨论了这种工作方法能达到的精度。     

物探测网数据批量快速导入手持GPS的方法及技巧

将Section扩展软件植入计算机,巧妙结合应用Excel表或MapGis软件,可将事先设计的物探测网大宗数据,特别是每天工作设计线路上的观测点位置数据,可一次性地整批导人手持式GPS接收机,既实现了野外快速及无纸化作业、准确及时寻找到点位,又弥补了GPS自带软件(Mapsource)导入GPS的自身功能缺陷及不足。主要是解决了Mapsource自带软件,原来仅能将设计的单航点坐标数据个别输入GPS,而无法向GPS批量输入这一关键问题。这样提高了野外工作效率,灵活应用了GPS各种功能,克服了数据的输入错误和找点失误,保证了野外工作的定位准确度。     

浅谈GPS建立精密工程控制网、广播星历误差对相对定位精度的影响

通过某厂二种常规方法获得的成果与GPS网分别用广播星历（随机商用软件）、精密星历（精密软件）处理采集数据获得成果对比,研究GPS定位技术建立精密控制网和广播星历（随机软件）误差对相对定位精度的影响。     

斜轴高斯投影在跨带物探长剖面测量中的应用

在高精度物探重力测量中,需要提供高精度的平面位置和高程。在物探长剖面测量中,对东西跨度较大的线路进行控制测量时,高斯-克吕格投影分带和高程引起的投影变形较大,不能满足长距离重力测量对精度的要求。基于高斯-克吕格投影的基本理论,采用斜轴变形椭球高斯投影方法,结合最小二乘法、坐标转换理论及椭球变换,将原始椭球构建斜轴变形椭球,可以减小高斯投影横坐标和高程投影变形的影响,避免高斯投影分带过多对应用的影响。以漠河—呼和浩特物探长剖面测地数据为例,利用GPS快速静态测量获得平面和高程位置,测点距离约1km,通过斜轴高斯投影进行投影,最大平面精度为67.87mm/km,最大高程精度为53.039mm/km,最大投影综合变形的中误差为88.51 mm/km,大大减小了投影变形,提高了地图投影精度。因此,该投影在跨度物探长剖面测量中的应用具有一定优势。     

用于频率域航电数据处理的伪切割线自动调平法

针对频率域航空电磁数据中存在的区块状测量误差,提出了伪切割线自动调平法。首先利用一维移动滤波滤掉高频地质异常,得到包含背景值和调平误差的中间值;通过对伪切割线求导,由突变点区间统计法判断出的调平边界突变点位置来划分待调平区域;沿伪切割线方向由边界向外延拓一定距离,确定伪切割线范围,在此范围内,对边界突变点采用中值滤波;然后在确定的伪切割线范围内积分得到背景值,背景值与中间值作差求得调平误差;最后与原始数据结合得到调平结果。该方法输入参数少,能自动划分调平区域,极大地减少了工作强度及人为误差,同时能有效地消除区块状误差,保留真实地质异常。     

利用VB实现手持GPS航点航线输入

手持GPS是目前地质工作中常用的工具,它具有导航方便,高精度,高效率等特点,已赢得广大地质工作者的热爱。但GPS航点航线的输入工作一般是采用手工方式完成,对于大量坐标数据的输入是一个相当繁琐的工作,且容易出错,这样大大限制了GPS的应用。为了解决这个问题,这里利用VB成功地实现了坐标投影转换和批量数据输入GPS,极大地提高了室内和野外工作效率。     

高精度航空重力测量系统分项指标设计分析

为研制高精度航空重力仪,开展了高精度航空重力仪分项指标设计与分析,为高精度航空重力测量系统设计提供依据。笔者基于航空重力测量的数学模型,归纳出影响航空重力测量的主要因素;结合航空重力测量的相关理论公式,使用理论模型,推导出各影响因素的误差模型;开展了各项误差的分析研究,并通过设定合理的分项指标精度来有效地控制分项误差,确保航空重力测量精度优于0.6×10-5m/s2。     

A stable reference frame for landslide monitoring using GPS in the Puerto Rico and Virgin Islands region

Global Positioning System (GPS) technologies have been frequently applied for the purpose of landslide monitoring. A local stable reference frame is essential for precisely interpreting landslide movements derived from GPS observations. In this study, we define a stable reference frame using over 5 years of continuous GPS data collected from eight permanent GPS stations in the Puerto Rico and Virgin Islands (PRVI) region. The realization of the Stable Puerto Rico and Virgin Islands Reference Frame (SPRVIRF) is defined in terms of a 14-parameter Helmert transformation from the International Global Navigation Satellite System (GNSS) Service Reference Frame of 2008 (IGS08). SPRVIRF is aligned with the IGS08 at epoch 2013.0. The GIPSY/OASIS (V6.2) software package, which employs the precise point positioning (PPP) with single receiver phase ambiguity resolution, was used to calculate position coordinates within IGS08. Through the combined use of the PPP post-processing method and SPRVIRF, it is practical and easy to conduct millimeter accuracy landslide monitoring by a single technician with a single GPS unit. SPRVIRF provides a precise common reference frame in the PRVI region that can be used for a broad range of research applications, such as delineating long-term landslide creeping, studying ground deformation associated with subsidence, fault creep, hydrologic loading and microplate motions, and monitoring long-term deformation of critical structures, such as dams, high-rise buildings, and long-span bridges.     

用光盘转录航空物探数据

航空物探数据具有较高的保存开发价值,由于磁带保存的有效年限较短,航空物探勘查所获资料存在着丢失的危险。航空物探数据光盘转录将解决这些难题,为航空物探资料的二次开发和利用创造条件。本光盘数据从任一与RICOHRS-5060E型光盘机兼容的光盘机上均可读出。