基于小波变换的GPS动态变形分析

介绍了小波滤波去噪的原理并讨论在动态环境下GPS多路径效应的重复性问题。首先利用小波方法对静态观测数据的残差进行去噪,提取具有系统性的多路径误差改正模型。然后,根据多路径误差重复性的特点,对后续动态观测的数据进行改正。通过实验证明:经重复性模型改正后残余的多路径噪声符合正态分布的特点。然后采用小波软阈值去噪方法,消除剩余的多路径误差,可进一步提高动态变形监测的精度。     

利用信噪比削弱GPS多路径效应的研究

由于多路径误差的非时空相关性,使其成为双差模型中较难解除的误差源。本文利用观测值的信噪比对观测值质量进行评价,通过降低受多路径效应影响的观测值的权重,从而达到削减多路径误差的目的。最后通过实验数据解算结果的重复性验证了此方法的有效性和可靠性。     

基于交叉证认的EMD滤波及其在GPS多路径效应中的应用

利用交叉证认的方法,提出一种新的基于EMD滤波去噪方法,并将其应用于GPS多路径效应的研究中。通过模拟实验及实测数据分析表明,该方法能够自适应地选择IMF中的信号层数,削弱随机噪声,合理地分离信号和噪声。利用该滤波方法去噪并建立具有重复性的多路径误差效应改正模型,可有效地削弱多路径效应的影响,进而提高GPS动态变形监测的精度。     

GPS参考站网络的多路径误差建模技术研究

通过研究多路径误差的周日重复性特征,将参考站网络多路径历史数据用于减弱参考站网络基线解算中的多路径效应影响,以提高网络解算(尤其指低高度角卫星和新升卫星)的初始化进程及可靠性。通过分析多路径误差的产生机理,研究多路径误差与信噪比信息的强相关关系,建立信噪比相关网络内插模型(SNRIM),用于流动用户位置高精度多路径改正数的实时计算。最后通过四川GPS观测网络实验,验证上述方法在网络高精度实时定位领域应用的有效性及可靠性。     

基于观测值域的GPS多路径误差应用分析

基于观测值域双差残差恒星日滤波方法消除多路径误差,利用事先计算的前一天观测卫星双差残差并进行去噪处理,根据各自卫星周日重复性改正到第二天对应时刻的双差观测方程中,得到剔除多路径误差后的"干净"双差观测值,最后解算基线信息。试验结果表明,与常规基于坐标域恒星日滤波相比,该方法在平面方向的精度可提高23%,且高程方向也有一定程度的提高。     

GPS数据处理中的质量控制问题

一、GPS测量的误差来源 GPS测量误差来源于GPS卫星、卫星信号的传播过程和地面接收设备。按误差性质可分为系统误差和偶然误差。偶然误差包括信号的多路径效应；系统误差包括卫星的星历误差、卫星钟差、接收机钟差以及大气折射的误差等。系统误差无论从误差的大小还是对定位结果的危害性讲都要比偶然误差大的多，它是GPS测量的主要误差源。同时系统误差有一定的规律可循，可采取一定的措施加以消除。     

利用MP提高GPS单点定位精度的研究

多路径误差是GPS定位重要的误差源之一,本文利用MP(多径组合观测值)对观测值受到的多路径效应进行定量评价,在GPS伪距单点定位中降低受多路径效应影响的观测值的权重,达到削减多路径误差提高定位精度的目的,最后通过试验验证了此方法的有效性和可靠性。     

基于增量Kalman滤波的GPS多路径效应系统误差研究

在GPS高精度定位应用中,由于多路径效应系统误差影响,将会很大程度上影响Kalman滤波估计值的精度和可靠性,但是在实际应用中相邻2个观测向量的多路径系统误差大小比较接近,那么相邻观测向量之差即观测向量增量中所含的系统误差较小,其能够满足Kalman滤波观测噪声为白噪声的假设条件。文中基于增量Kalman滤波方法对于GPS多路径效应系统误差进行研究,并以具体实例例证该方法所具有的可行性和有效性。     

相位式地面三维激光雷达实验室检校

建立了地面三维激光雷达系统误差的基本模型和参考模型,推导了平差模型。综合物理意义和经验的系统误差,利用实验室检校场,对相位式地面三维激光雷达FARO Focus3D进行了检校实验。实验得到了FARO Focus3D的系统误差改进模型,并验证了其有效性。     

GIS空间数据质量控制的抗差拟合推估法

拟合推估法可用于拟合系统误差,削弱随机误差的影响,提高空间数据质量。与正常拟合推估法不同,提出了一种抗差拟合推估法以控制GIS空间数据的系统误差和异常误差的影响。在此基础上,提出了对剩余残差再拟合的思想,从而对拟合推估剩余系统误差进行控制。利用该方法,一方面可以有效地抵制系统误差的影响,另一方面又可以较好地遏制异常误差的污染。此外,对因协方差函数误差导致的信号估计偏差,也具有一定的补偿能力。最后通过实际计算与分析验证了该方法的有效性。     

Characteristics of Multipath Effects in GPS Dynamic Deformation Monitoring

IntroductionThere are many factors that affect the precisionand reliability of GPS measuring. Generally, theerror sources can be grouped into the followingthree classes: errors correlated with the satellites(such as ephemeris error, satellite clock error,…     

主成分分析模型及在变形监测中的应用

随机误差和多径效应作为GPS变形监测中的主要误差源,严重影响着GPS测量精度。针对这一问题,本文将主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)模型引入GPS变形监测领域,首先利用传统PCA方法将测量数据转换至特征空间,通过剔除小特征值对应的特征向量实现对高斯分布随机噪声的抑制,然后将多径噪声作为色噪声进行分析,提出一种广义PCA方法利用多径噪声的时间相关性对其进行滤除,基于实际工程测试数据的实验结果表明,相对于传统的小波噪声抑制方法,所提方法可以获得更好的噪声抑制性能。     

GPS动态监测中多路径效应的规律性研究

在分析GPS多路径效应特性的基础上,结合GPS动态变形监测的特点,对连续多天的观测数据解算结果采用滤波与周日位置求差相结合的方法进行数据处理。研究结果表明,多路径误差具有较强的周日重复性,在有效地削弱多路径效应的影响后,GPS动态监测的三维位置精度可以达到mm级,尤其是垂直方向的精度改善明显。     

Sidereal filtering based on single differences for mitigating GPS multipath effects on short baselines

Carrier-phase multipath effects are one of the most significant error sources in precise Global Positioning System (GPS) positioning applications. A new sidereal filtering algorithm based on single differences is developed to mitigate multipath effects for short-baseline high-rate GPS applications such as structural deformation monitoring. This method differs from traditional sidereal filtering in that our method operates on the single differences rather than the coordinates or double differences. A multipath model for the single differences on the reference day is established for each satellite and is used to remove multipath errors from observations of subsequent days by taking advantage of the sidereal repeatability of multipath signals. Using both simulated and real GPS observations, we demonstrate that this method is insensitive to different weighting strategies used in computing single differences from double differences. Applying the proposed method can reduce the root mean square (RMS) of positioning noises by 82% on average. Compared to sidereal filtering (in either coordinate or double differences domain) and aspect repeat time adjustment, this method can further reduce the RMS values by 13 and 7%, respectively. Wavelet spectra have shown that the proposed method is more effective in mitigating multipath errors of both long and short periods. This method is also more advantageous in that it is applicable when different GPS satellites are observed on different days.     

基于BDS三频信噪比的多径误差检测技术研究

多径误差指间接波对直接波的破坏性干涉而引起的接收机与卫星的距离误差,具有时变特性,难以通过模型改正或差分技术等方法予以消除. 但在存在多径干扰的情况下,同一颗卫星不同频率上的信噪比会发生波动,基于该特征,本文提出一种用信噪比检测多径误差的方法:基于北斗卫星导航系统（BDS）三频信噪比的多径误差数据,建立一个关于信噪比的统计量Ss_a?(实验环境)以及计算开阔环境(低多径环境)的检测阈值T,通过比较Ss_a 与T的大小关系来检测BDS卫星多径误差. 实验结果表明:该方法可以有效探测BDS卫星多径误差,并基于检测阈值和位置精度因子(PDOP)的变化对该某段时间内的卫星予以剔除,获得更好的定位效果.      

桥面复杂环境下BDS／GPS数据质量监测与分析

分别阐述了BDS／GPS多路径效应的产生机理以及相应的消除和削弱措施,利用统计分析方法对桥梁变形监测过程中复杂环境下监测点的BDS／GPS的多路径效应进行对比分析,以及分析BDS、GPS多路径误差与桥梁桥塔、缆索、车流量等影响因素的关系。实测数据结果表明,GPS的多路径效应值相比于BDS的GEO卫星较大,与IGSO卫星基本相同,优于MEO卫星;多路径误差与卫星高度角呈负相关关系;桥梁桥塔、缆索、车流量是影响多路径效应的重要因素。      

GPS多路径误差分析及探测方法

多路径误差严重影响动态GPS测量精度,且很难将其彻底消除.介绍多路径效应的机理及特性,利用相同环境下、连续卫星周期间数据取差以及连续历元坐标序列的移动平均方法削弱多路径误差,提高定位精度.     

Adaptive wavelet transform based on cross-validation method and its application to GPS multipath mitigation

Global positioning system (GPS) multipath disturbance is a bottleneck problem that limits the accuracy of precise GPS positioning applications. A method based on the technique of cross-validation for automatically identifying wavelet signal layers is developed and used for separating noise from signals in data series, and applied to mitigate GPS multipath effects. Experiments with both simulated data series and real GPS observations show that the method is a powerful signal decomposer, which can successfully separate noise from signals as long as the noise level is lower than about half of the magnitude of the signals. A multipath correction model is derived based on the proposed method and the sidereal day-to-day repeating property of GPS multipath signals to remove multipath effects on GPS observations and to improve the quality of the GPS measurements.