一种基于加表零偏稳定性的GNSS/SINS组合导航异常探测方法

在地面车载组合导航中,全球导航卫星系统（global navigation satellite system,GNSS）的观测值容易受地面复杂环境的干扰,导致其定位结果出现异常,严重影响GNSS/捷联惯性导航系统（strap-down inertial navigation system,SINS）组合的滤波解算。从惯导系统误差特性的角度,研究了一种基于加表零偏稳定性的组合导航异常探测新方法。该方法从加表零偏解算的异常来发现GNSS位置、速度等观测值中的粗差,并采取剔除和降权的抗差方法抵御粗差影响。通过一组车载数据的分析表明,观测粗差对加表零偏解算的影响十分显著,以此为判别条件能够准确地发现观测粗差。采用该方法后,位置误差、速度误差和姿态误差的均方根分别减小了70.8%、87.9%和77.7%,显著提高了组合导航的解算精度和鲁棒性,为组合导航数据的抗差处理提供了一种新思路。     

组合Baarda数据探测法与ESD检验法探测伪距粗差的新方法

在采用GNSS技术进行卫星导航定位过程中,伪距观测值粗差会污染定位观测模型,造成定位精度下降。本文提出了一种融合Baarda数据探测法和ESD检验法两种方法进行组合探测伪距观测值粗差的新方法,实验证明,该方法可以有效控制伪距粗差的影响,保障伪距单点定位的精度和可靠性。     

GNSS导航卫星多维粗差定位算法研究

针对现有GNSS导航卫星多维粗差定位算法研究较少,本文提出采用全局-局部测试法查找观测值中的粗差。从函数模型方面详细论述全局测试和局部测试判断并定位粗差的过程,并且结合蒙特卡罗方法模拟的导航实验数据验证本文所提出的方法。模拟实验表明,该方法能比较快速且准确地定位含粗差观测值,从理论上补充了GNSS导航卫星多粗差定位的算法,也在一定程度上提高了多星座导航完备性。     

GNSS导航卫星多维粗差定位算法研究

针对现有GNSS导航卫星多维粗差定位算法研究较少,本文提出采用全局-局部测试法查找观测值中的粗差。从函数模型方面详细论述全局测试和局部测试判断并定位粗差的过程,并且结合蒙特卡罗方法模拟的导航实验数据验证本文所提出的方法。模拟实验表明,该方法能比较快速且准确地定位含粗差观测值,从理论上补充了GNSS导航卫星多粗差定位的算法,也在一定程度上提高了多星座导航完备性。     

一种无需精密整平的抗差天文定位方法

针对传统天文定位需要将测量仪器精密整平,并且定位算法精度较低的问题,提出一种无需精密整平的抗差天文定位方法。首先根据二维倾角传感器的倾角测量值对天体位置观测值进行改正,然后在定位模型中加入天顶距改正量以减弱系统误差的影响,在参数解算时采用抗差估计的方法,以达到抑制粗差的影响和限制利用误差偏大的观测值的效果。经算例分析验证,只需将测量仪器概略整平,即可实现较高精度的天文定位。若使用星敏感器代替经纬仪进行天文导航定位,本方法将更具优势。     

一种基于广播星历的实时高精度单点定位方法

针对远洋测量无法实时获取精密星历钟差或位置差分改正信息、导航定位精度不高的问题,提出一种基于广播星历的实时高精度单点定位方法。通过广播星历实时获取卫星三维位置和卫星钟差,使用扩展卡尔曼滤波进行数据处理,利用载波相位观测量来实现高精度单点定位。实测数据结果分析表明,该方法的静态和动态定位精度与SPP相比,均有50%左右的提高。可实现在没有精密星历钟差和外部改正信息情况下的较高精度单点定位,满足高精度远洋测绘的要求。     

基于IGGⅢ权函数的GNSS/INS组合导航RAIM模型

将IGGⅢ权函数引入GNSS/INS组合导航中,提出基于IGGⅢ权函数的GNSS/INS组合导航RAIM模型,根据Kalman残差平方和服从x2分布,论证运用IGGⅢ权函数探测粗差星的可行性.开发模拟平台生成GPS、Galileo、GLONASS和BeiDou卫星星座,卫星观测值加入单粗差和多粗差,测试RAIM模型的粗差探测能力.算例表明,RAIM模型能够准确定位粗差星,剔除粗差星后,可提高GNSS/INS组合导航精度.     

可量测影像序列的组合定位算法及其在1:50 000地图测绘中的应用

本文提出了基于CCD传感器获取的可量测影像序列的组合定位方法,并结合多传感器抗差自适应融合算法,给出了实用的组合定位滤波公式,利用该组合定位方法可以在已知前一时刻位置的基础上,利用当前的姿态和影像观测值计算出当前的位置。实际计算表明：① 该算法不需要存储大量的影像和计算控制点坐标,降低了存储和计算要求;②虽然单独使用可量测影像序列进行定位时存在误差积累,需要定时复位,单组合定位算法仍然可以有效提高组合定位的可靠性和精度。通过分析可以看出,利用该算法可以充分利用移动测量系统的现有设备和信息,提高系统的整体性能,因此,非常适合应用于移动测量系统中。     

基于抗差EKF的GNSS/INS紧组合算法研究

提出了GNSS/INS紧组合导航的抗差EKF算法,采用21状态GNSS/INS紧组合状态方程,根据多余观测分量及预测残差统计构造抗差等价增益矩阵,建立抗差EKF算法,通过迭代给出GNSS/INS组合导航的抗差解,并开发GNSS/INS紧组合导航模拟平台,通过对观测值加入单粗差、多粗差及缓慢增长三类误差,测试本文算法对不同粗差的抑制能力。分析表明,抗差EKF可以将三类粗差抑制在相应观测值的残差中,达到削弱其对状态参数估计的影响。本文算例证明,抗差EKF算法可将导航解的误差精度从dm级提高为cm级甚至mm级,导航精度及可靠性得到明显提高。     

基于未确知有理数的VRS综合误差粗差探测与修复

虚拟参考站VRS(Virtual Reference Station)技术是GPS网络RTK中一种比较成熟的、可实时提供厘米级精度导航定位信息的技术.它主要利用网络内所有基准站原始观测数据,在流动站附近实时模拟一组参考站数据(包括参考站坐标和GPS载波相位观测值).其基准站综合误差粗差对定位结果有直接的影响.这里从粗差的偶然性和孤立性出发,提出了基于未确知有理数的粗差探测与修复方法.阐述了该方法的滤波原理及参数取值原则,解决了传统粗差判别中定位不明确和遮蔽的问题.通过求未确知期望值实现粗差修正,不会造成有效信息的丢失.实验数据的处理结果表明,基于未确知有理数滤波法能够有效地实现粗差修正与数据平滑处理.     

高精度GPS差分载波相位多普勒/INS新型全组合解算机载TLS外方位元素

在提出单历元解算GPS模糊度技术的基础上 ,使用INS间接法误差模型 ,提出了一种GPS双差载波相位多普勒 /INS全组合Kalman滤波的新方法 ,高精度直接解算机载TLS中的外方位元素。仿真数据试验表明 ,其姿态精度高于 1 0″,位置精度高于 1 0cm。     

航空重力测量中的厄特弗斯改正

为提高航空重力测量数据的处理精度,在分析厄特弗斯改正计算模型的基础上,研究飞机的速度误差、方位误差和位置误差对厄特弗斯改正的精度影响,进一步研究模型中平方项对滤波处理的影响。结果表明：速度误差是影响厄特弗斯改正精度的主要因素,另外,厄特弗斯改正不需要进行滤波处理。     

利用改进的Kalman滤波算法进行GNSS单历元姿态测量

传统G PS单历元姿态解算中存在没有利用历元间的相互关系以及不能有效抵制粗差影响等问题,而Kalman滤波则可一定程度上解决这些问题。结合稳健估计理论对GPS单历元姿态解算提出了一种改进的Kalman稳健估计算法,通过实验及与传统的最小二乘解算方法相比较,该算法能够较好地消除历元间计算结果中出现的跳变值,使得解算结果更稳健。     

利用遥感技术监测船舶航速的方法研究

主要讨论了两种利用遥感技术提取水面运动船舶的航速方法：利用波高谱信息提取航速和利用船尾迹中的横波信息提取航速。作者介绍了这两种方法的原理，描述了利用遥感技术提取船舶航速的工作流程，并利用模拟和实测的船尾迹波高数据对这两种方法进行了验证。从计算结果看，两种方法精度都能满足仅要求航速量级的需求者，利用波高谱信息的方法误差（10％左右）小于利用横波信息的方法误差（20％左右）。该项研究为实时或近实时探测运动船舶航速提供了新的方法。     

利用序列平均的高精度GPS基线解算模型

系统分析了改进随机模型和改进函数模型两类GPS基线解算模型的优缺点,在此基础上,提出了一种基于序列平均的高精度GPS基线解算模型,即采用动态单历元技术进行静态基线解算,充分利用多路径效应的低频特性,采用小波变化理论,对坐标序列进行多路径效应的去除,提取低频残差项进行序列平均,得到基线向量解。同时,以动态坐标序列为依据,对出现粗差历元或者卫星进行处理,有效弥补了仅采用残差序列进行粗差判断的不足,提高了基线解算的精度和可靠性。实验表明,新模型可以更为有效地削弱多路径效应的影响,而且对于较短的观测时间尤为突出;结合坐标序列和残差序列,能更为有效地进行粗差的探测和去除,提高基线解的精度和可靠性。     

一种顾及时间特征的船舶轨迹DBSCAN聚类算法

随着世界海洋经济的快速增长和各国海洋贸易的持续发展,船舶A IS系统被世界各国广泛采用,由此产生海量的船舶轨迹数据.如何对这些多维、动态的数据进行挖掘和利用,成为当前时空数据挖掘领域的研究热点之一.文中在经典DBSCAN空间聚类算法的基础上,对船舶轨迹数据进行清洗、压缩等预处理,并将其划分为特征点相连的子轨迹段,然后引...     

一种发射车快速精确定位定向技术的研究

目前发射车的定位定向普遍采用GPS、惯导及寻北仪等测量方法或后方交汇解算方法。测量法易受干扰、精度低而且寻北时间长;而解算法没有研究经纬仪存在姿态倾角时测量点三维坐标及载体姿态角的求解问题。本文提出了一种新的导弹发射车快速精确定位定向的方法:首先利用捷联安装在车体上的光电探测器,分别探测地面上三个坐标位置已知的靶标,得到三组方位角和俯仰角,并结合车载导航设备给出的发射车概略坐标、姿态角信息解算出发射车更精确的坐标、姿态角。通过实验研究论证,表明此方法具有速度快、精度高、自动化及智能化程度高的特点,能够有效缩短发射车准备时间、提高导弹发射的反应速度。     

强污染单历元GPS形变信号的提取和粗差识别

阐述了小波分析技术用于强污染GPS单历元形变信号处理的基本原理及其实现方法。以含少量粗差的低信噪比形变信号为例 ,研究了基于Mallat分解和合成算法 ,分离信号趋势项并进行粗差识别的技术。采用小波软阈值降噪的方法去除强污染数据中的随机噪声 ,降噪效果远好于中值滤波。最后对识别的粗差信息进行线性修复 ,获得了令人满意的形变信号     

后向平滑与抗差估计融合的SRCKF滤波

将后向平滑平方根容积卡尔曼滤波用于GPS动态单点定位数据处理,并探讨了粗差对后向平滑滤波的影响。借鉴经典卡尔曼滤波抗差估计思想,给出平方根容积卡尔曼滤波的抗差算法以抵抗量测粗差,而当判断不含粗差时使用后向平滑算法,在有效提高滤波精度的同时避免了抗差滤波对每个历元都需进行迭代运算。实测GPS动态数据验证了算法的有效性。     

Single epoch GPS deformation signals extraction and gross error detection technique based on wavelet transform

IntroductionGPS technique is widely used for deformationmonitoring thanks for the high precision. Usual-ly , there are three working modes associatedwith GPS deformation observation: periodicalGPS deformation monitoring net , GPS monito-ring array and rea…