Image smoothing of multispectral imagery based on the HNN and geo-statistics

A new method for image down-scaling using geostatistical interpolation or smoothing based on the Hopfi eld Neural Network (HNN) and zero semivariance value is introduced. The method utilises the smoothing effect of the semivariogram matching process to produce the smoothened sub-pixel multispectral (MS) image with smaller RMSEs in comparison with the bilinear interpolation. In fact, the zero semivariograms increase the spatial correlation between the adjacent sub-pixels of the superresolution image. Containing higher spatial correlation, the resulting super-resolution MS image has smaller RMSEs compared with the original coarse image.     

GPS多普勒伪距平滑定位与测速方法

针对卫星导航系统受移动载体所处特殊工作环境及状态的影响,导致载波相位观测值发生周跳并引起载波相位平滑伪距产生较大误差的问题,该文提出一种基于高精度且不受周跳影响的多普勒频移观测值对精度相对较低的伪距观测值进行平滑的方法;采用GPS多普勒频移进行伪距平滑,并计算移动载体的位置信息;通过结合求解的位置信息与多普勒频移进一步完成移动载体速度的求取。静、动态实验结果表明:该文提出的多普勒频移平滑伪距算法能够进一步提高载体的定位和测速精度。     

基于三差解检测与修复GPS载波相位周跳新方法

对飞行中初始化载波相位整周模糊度ＧＰＳ的动态差分定位而言,如果在整周模糊度初始化过程中发生载波相位周跳,将严重影响整周模糊度的确定,本文对已有的ＧＰＳ静态差分定位中通过三差解检测与修复周跳的方法进行了推广,提出了一种适合于解决Ｏｎ－Ｔｈｅ－Ｆｌｙ整周模糊度初始化过程中周跳问题的新方法。新方法保持了静态情况下原有方法的特点,分析和利用实采数据进行的检验表明,新方法是有效和实用的。     

R-T-S平滑算法在POS数据后处理中的应用

高精度的定位定姿系统（POS,Position and Orientation System）在测绘领域发挥着重要的作用,为了提高数据的精度,将平滑技术应用于POS数据的后处理中.文中介绍POS数据后处理算法的流程,对平滑技术尤其是应用最为广泛的R-T-S平滑进行详细分析,并对该算法进行数值仿真.结果表明,与传统的卡尔曼滤波相比,R-T-S平滑不仅可以提高位置姿态精度,而且在卫星信号失锁的情况下精度也能得到大幅改善,是一种有效的数据处理算法.     

正规矩阵R及平滑因子α的选取

文献[1]对半参数模型yi=Xi^Tβ s（ti）n ei(i=1,2…,n)运用补偿最小二乘法则V^TPV αS^^TRS^=min，有效地对β和s(ti)进行了估计，但该文没有解决平滑因子α和正规矩阵R的选取问题。本文对此进行了初步的研究，得到和总结了选取α和R的一些方法，以供测量数据处理者参考。     

两种不同方式智能手机伪距平滑分析

针对智能手机受导航芯片和天线接收器限制、伪距观测值精度不高、粗差较多等问题,本文提出利用各观测量进行历元间求双差,以探测观测值中的粗差并予以剔除,再结合多普勒观测值和载波相位观测值平滑伪距,从数据质量和伪距平滑两方面分析影响智能手机定位精度的原因,说明智能手机载波相位观测值和多普勒观测值平滑伪距的可用性.试验结果表明:...     

基于贝叶斯估计的平滑算法

基于贝叶斯估计的平滑算法是在事后处理的情况下,依据过去直至现在的观测值去估计过去的历史状态,以有效提高精度。而滤波是依据过去直至现在的观测值去估计现在的状态。从理论上讲,由于平滑用了所求估计时刻之后的观测值,平滑算法应比滤波优异一些。本文设计了2个实验仿真计算,在逼近效果和RMS等方面分别与Kalman滤波和双向滤波加权平均进行了比较。经实验证明,无论是逼近效果还是RMS,平滑算法都要更优一些。     

三频载波相位伪距平滑算法分析与比较

针对现代化卫星导航系统的三频新特点,本文推导了利用多频载波相位平滑单频伪距及组合伪距的一般算法,提出通用的计算方程和解析表达式,比对了三频GNSS系统中的3种平滑算法,并进行实测数据验证和分析。理论分析表明三频二阶伪距平滑算法噪声方差性能最差,三频一阶伪距平滑算法噪声方差性能与双频伪距平滑算法相当。     

一种加窗速度平滑伪距的定位算法

海面传感器网络的跟踪定位受到海浪以及海杂波的影响,难以满足协同观测、协同通信以及协同环境遥感等任务的精度需求,针对这一问题文中提出了加窗径向速度平滑伪距的定位方法(WVSP),并利用MonteCarlo仿真技术分析了该算法应对海杂波和链路测距粗差的定位精度。仿真处理的结果表明:与常用的直接伪距定位法、速度平滑伪距定位法相比较,WVSP能够有效地削弱测距链路中粗差的影响,降低了海杂波的干扰,使定位精度收敛。     

载波相位平滑时间常数对GBAS精度增强的影响

陆基增强系统(GBAS)是利用载波相位平滑伪距差分修正实现对导航辅助定位的. 其中,平滑时间常数是影响载波相位平滑伪距精度的关键参数. 本文分析研究了不同平滑时间下电离层时间梯度和空间梯度对Hatch滤波的影响. 在结合电离层时空梯度和多径效应引起的滤波总误差方差的基础上,推导出自适应的最优平滑时间常数. 分别对GBAS静态和动态两种环境下的定位误差进行实验,实验结果表明,采用本文推导出的自适应平滑时间常数降低了GBAS伪距测量误差,从而使定位精度得到增强.      

智能手机观测值伪距平滑实时定位研究

本文针对智能手机内部天线构造、GNSS接收芯片等因素限制,手机原始观测值易受外部环境影响,观测噪声大,导致定位精度较差的问题,面向大众导航定位需求,以提高手机伪距单点定位精度为目标,在对手机载波观测值周跳探测的基础上,研究对比分析了基于载波、多普勒平滑下的伪距单点定位的性能。试验表明:载波平滑伪距和多普勒平滑伪距都可以有效提高定位精度,但多普勒平滑伪距具有更好的稳定性且定位精度更好,统计显示在东(E)、北(N)、高(U) 3个方向的均方根值(RMS)分别提高了52%、62%、60%,平面精度优于1.5 m。     

GPS相位观测值周跳检测的小波分析法

本文研究了利用小波分析法来检测ＧＰＳ相位观测值整周跳变的理论与方法，并通过实测数据进行分析，得出了一些有益的结论，有助于ＧＰＳ基线解算及其软件开发。     

双向相位平滑伪距的硬件延迟解算研究

针对利用GPS观测数据提取TEC过程中最主要的误差来源硬件延迟问题,该文为了获取高精度TEC,在对双频观测数据处理时,改进了基于Hatch滤波的相位平滑伪距算法的使用方法,即双向平滑,取得较好的效果。研究采用了VTEC多项式和球冠谐分析模型来进行区域电离层建模及硬件延迟解算,经比较模型解算的硬件延迟与IGS发布值最大差异不超过1ns,其中VTEC多项式模型解80%差异值小于0.5ns,球冠谐函数模型解所有差异值均小于0.5ns。     

周跳的探测与修复

周跳的探测是GPS高精度实时定位的热点问题。结合载波相位和精密伪距，利用无几何距离相位观测方程和宽巷模型来探测周跳。通过算例分析，验证了这种方法的有效性。     

三频观测量线性组合在北斗导航中的应用

随着导航卫星定位系统多个频率的逐步应用,将多频组合观测值的一些组合特性应用到周跳、粗差的探测修复及加快模糊度的解算已成为必然趋势。三频观测量线性组合的主要目的是为了增强周跳的探测和加快模糊度解算,减少电离层和观测噪声的影响。在分析北斗三频组合观测量特性的基础上,给出了一些有用的三频观测量组合。     

电离层延迟变化自模型化的载波相位平滑伪距算法

传统的单频载波相位平滑伪距算法因受到电离层延迟变化的影响,容易出现平滑结果发散和精度下降的问题,而现有的解决方案对精度提高有限或需要外部精密电离层改正数据的支持。本文研究了电离层的变化规律并建立回归模型,在此基础上提出了一种自模型化电离层延迟变化的单频载波相位平滑伪距算法。此算法利用伪距和载波观测量中含有的电离层延迟信息进行电离层延迟建模,从平滑伪距中扣除了历元间电离层延迟变化值,有效避免了平滑伪距的发散问题。利用自编软件GNSSer实现了电离层自模型化的载波平滑伪距算法,并采用静态与动态实测观测数据进行了定位试验和精度分析。算例结果表明:①长时段常规Hatch滤波受电离层影响非常严重;②自模型化电离层延迟可达厘米级的精度,在30 min窗口内,使用线性移动开窗拟合法效果最佳;③自模型化电离层改正可以有效消除平滑伪距电离层影响,随着时段窗口的增加,精度没有降低;④利用本文提出的算法进行逐历元单频平滑伪距单点定位,在静态与动态的NEU方向都达到了亚分米级别的定位精度,其中,动态定位测试中水平和高程方向精度为6.25和10.4 cm,比原始伪距分别提高了5.4倍和3.3倍。     

相位平滑伪距GNSS PPP/INS紧耦合算法

针对在导航实践中低成本MEMS使用传统紧耦合方法计算精度受到限制的问题,提出了一种采用载波相位平滑伪距GNSS PPP/INS紧耦合的算法。实验表明,使用相位平滑伪距的GNSS PPP/INS紧耦合方法后低精度的MEMS和GPS组合位置精度为dm级,速度精度为cm/s甚至mm/s,比传统C/A码紧耦合定位精度高,有较好的收敛性;其次当增加相位平滑的历元数后精度也相应提高。当出现GPS信号中断时,该方法能够加速中断以后滤波收敛的速度,将导航精度控制在中高精度惯导作业要求范围内。该方法节约了导航作业的设备成本,具有一定实际意义。     

TurboEdit 算法初始阶段周跳探测问题的理论分析

对文献中提出的T urboEdit算法初始阶段周跳探测有关问题进行了深入的理论分析。基于两个假设前提,推证了 T urboEdit算法中所给迭代公式的最小二乘平差实质;结合不同历元迭代公式所满足的概率及置信区间,对可能造成周跳探测不准的原因进行了统计意义上的解释。文中结果表明：T urboEdit算法的成功率仍然主要依赖伪距观测值的精度,在一定的精度水平下,不仅可能存在初始阶段周跳探测不准的问题,其他历元也同样存在周跳探测不准的问题;平差问题自由度较大程度上影响了初始阶段的周跳探测。     

图像平滑算法比较研究及改进策略

图像平滑作为去除图像中含有噪声的图像增强处理技术，是各种与图像有关软件中必不可少的功能模块。文中在分析噪声模型的基础上，对均值平滑、中值平滑、边缘保持平滑等技术从图像处理空间域中的算法原理、实现方法及效率等方面进行了详细比较。针对图像中含有的不同噪声模型，通过多次试验，得出了值得从事图像处理研究者参考的结论。这将有助于提高图像处理软件开发的效率。     

Minimal detectable biases of GPS data

In this contribution closed-form expressions are given for the minimal detectable biases of single- and dual-frequency pseudo-range and carrier-phase data. They are given for three different single-baseline models. These are the geometry-free model and two variants of the geometry-based model, namely the roving and stationary variants. The baselines are considered to be sufficiently short such that orbital uncertainties in the fixed orbits and residual ionospheric and tropospheric delays can be assumed absent. The stochastic model used is one that permits cross-correlation and the use of different variances for individual GPS observables, including the possibility to weigh the observables in dependence on which satellite is tracked. Received: 23 April 1997 / Accepted: 27 October 1997