两种北斗卫星精密星历外推方法的精度分析

国际全球卫星导航系统服务(IGS)中心只提供当天00:00:00—23:45:00的精密星历数据,若要获取当天完整的星历数据,往往采用坐标外推的方法得到23:45:00—24:00:00时段的星历数据。本文采用三角函数插值法和广义延拓逼近法对一段时间不同类型和不同时间间隔的北斗卫星精密星历轨道坐标进行外推。结果表明,GEO卫星精密星历轨道坐标外推精度优于IGSO卫星和MEO卫星;两种外推方法对于5 min时间间隔精密星历外推精度明显高于15 min时间间隔精密星历,且三角函数插值法外推精度优于广义延拓逼近法1～2个数量级。因此,在对北斗卫星精密星历进行轨道坐标外推时,可以优先采用精度更高的三角函数插值法和使用5 min时间间隔的星历数据进行外推计算。     

滑动式Lagrange插值法在北斗卫星精密星历内插中的应用

在高精度卫星定位数据处理中需要对精密星历进行插值。文章利用滑动式拉格朗日插值法,分别探讨了插值阶数与北斗精密星历中的三类北斗卫星的插值精度的关系。算例表明,三类北斗卫星达到最佳插值精度的插值阶数不同;只要采用合理的阶数,三类卫星都可以达到毫米级插值精度。该方法可以较好地适用于北斗卫星精密星历的内插。      

Aitken插值法插值GPS卫星精密坐标

GPS卫星坐标的计算是GPS数据处理中重要的一个步骤,其精度直接影响到GPS定位的结果。在精密单点定位的数据处理中主要是通过内插精密星历的方法获取任意历元的精密卫星坐标,目前常用的内插方法有拉格朗日插值法、Neville内插法、切比雪夫插值法[1、6]。详细地介绍了Aitken插值法并对这几种算法的结果进行了分析比较,...     

BDS卫星位置插值方法研究及精度分析

针对精密星历本身只能提供离散的而不是任意时刻的卫星位置,该文提出采用插值法计算任意时刻的卫星位置。利用德国地学中心(GFZ)提供的精密星历数据,依次使用了拉格朗日插值法、牛顿插值法、切比雪夫拟合法、勒让德拟合法计算地球静止轨道(GEO)卫星、倾斜地球同步轨道(IGSO)卫星、中地球轨道(MEO)卫星这3种不同轨道卫星任一时刻的卫星位置,并对这4种插值方法的精度进行了深入分析。实验结果表明:在解算北斗3类不同轨道卫星中,C01卫星用牛顿插值法最优,C09和C12卫星用拉格朗日插值法最优。     

北斗三号卫星位置插值研究

针对北斗精密星历只能提供离散的三维坐标,而无法提供任意时刻卫星位置的问题,本文提出插值法计算任意时刻的卫星位置,即分别采用拉格朗日插值法、多项式拟合法、分段线性插值法及径向基函数拟合法对北斗三号卫星精密星历进行内插。试验结果表明,拉格朗日插值法和多项式拟合法能够较好地内插BDS-3的位置坐标。搭载CZ-3A运载火箭的卫星X方向位置和搭载CZ-3C运载火箭的卫星Z方向位置均采用拉格朗日插值法解算效果最优;其余位置方向采用多项式拟合法解算效果最优。     

广义延拓插值法在卫星精密星历中的应用

导航卫星精密星历是卫星导航定位高精度应用的基础,要求有较高的精度。利用广义延拓插值法来拟合全球定位系统导航卫星轨道,插值系数作为精密星历的参数发播,是一种新的广播星历形式。而且具有精度高,计算快捷等特点,另外对于具有其他多种轨道类型共存的导航系统来说也具有一定的参考意义。     

北斗全球导航卫星的运动学解算方法研究

在GNSS中,获取各个可见卫星的位置和速度是卫星导航接收机实现定位、测速和定时的必要条件。介绍北斗全球导航卫星的星历数据参数,依据卫星星历参数,给出了卫星空间位置、运行速度和加速度的数学表达式;研究基于轨道插值的卫星状态估计方法,利用分段三次埃尔米特插值计算卫星位置与速度;采用Matlab软件编制星历参数法与插值法的解算软件,并通过实验仿真验证了两种方法的可行性。结果表明,插值法得到的卫星位置误差可满足导航定位需求,在处理数据量大的情况下,插值法提高了计算效率。     

IGS精密星历文件的读取及内插方法研究

利用matlab软件编程实现了精密星历文件的读取及信息筛选。在GPS精密单点定位的过程中,需要比国际全球导航卫星系统服务（IGS）组织提供的15min更小的精密星历时间间隔的观测数据,介绍了拉格朗日和牛顿两种插值方法,对IGS精密星历进行了内插,并对插值的结果进行对比分析,得到了一些有益的结论。     

广义延拓法在IGS精密星历插值中的应用

利用广义延拓插值法对IGS精密星历进行插值,探讨了广义延拓插值数学模型中单元域节点、延拓域节点、逼近函数项数三个参数与插值精度之间的关系,并与传统经典的Lagrange多项式插值法进行比较分析。实际算例表明,只要选取适当的参数,广义延拓插值法拥有比Lagrange多项式插值法更高的精度。     

基于拉格朗日插值方法的GPS IGS精密星历插值分析

GPS数据处理中,为使用IGS精密星历获取GPS卫星精确的、更高采样率的轨道位置,必须要对精密星历进行插值.文中介绍拉格朗日插值方法的基本原理,并对其插值结果进行详细的分析讨论,得出几点有益结论.     

广义延拓插值法在IGS精密钟差插值中的应用

针对精密单点定位中内插精密卫星钟差的需要,本文利用广义延拓插值法对IGS精密卫星钟差进行插值,探讨广义延拓插值数学模型中单元域节点、延拓域节点、逼近函数项数三个参数与插值精度之间的关系,并与传统经典的Lagrange多项式插值法进行比较分析,实际算例表明,只要选取适当的参数,广义延拓插值法可以拥有比Lagrange多项式插值法更高的精度。     

Spatial Interpolation Using Fuzzy Reasoning

Spatial interpolation is an important feature of a Geographic Information System, which is the procedure used to estimate values at unknown locations within the area covered by existing observations. In this paper, we describe a conservative spatial interpolation technique that incorporates the advantages of local interpolation, Euclidean interpolation, and conservative fuzzy reasoning, and a dynamic fuzzy–reasoning–based function estimator with parameters optimised by a genetic algorithm. The main objective of this paper is to formulate a computationally efficient spatial interpolation technique similar to the IDWA technique that can be used in real time application. The main feature of our spatial interpolation technique is a capability for spatial interpolation and extrapolation in a higher–dimensional space. Examples from a rainfall spatial interpolation problem are used to illustrate the applicability of the proposed technique.     

电离层内插模型的分析

常见的电离层延迟内插模型有:线性组合法LCM(Linear Combination Model)、距离相关线性内插法DIM(Distance Based Linear Interpolation Model)、线性内插法LIM(Linear Interpolation Model)和低次曲面模型法LSM(Low-order Surface Model)等。文中对4种模型的基本原理和方法进行了详细的介绍,并利用河北省CORS网的实测数据进行计算分析,从而对模型之间的内插精度进行比较。结果表明,LSM模型的内插精度无论是流动站在网内还是在网外都要稍高于其他3种模型;其他3种模型的内插精度相当。当流动站分别位于网内和网外时,LSM模型的精度变化最小;LIM变化次之;LCM变化最大。     

一种实用的等高线内插算法

提出了一种行之有效的等高线内插算法 ,介绍了算法的原理和实现过程 ,并分析了该方法的优缺点     

基于小波的图像插值方法

本文在分析已有插值基函数和小波函数、小波变换的基础上提出一种应用小波作为插值基函数进行图像插值的方法,给出了该方法在一般图像插值方面在多幅图像的信息揉合和累积方面的应用,并分析了一般图像插值方法在图像之间存在辐照度差异时的可行性和在同名点之间存在相对空间信息差异时的操作方法。最后,采用４幅ＰＯＬＤＥＲ多角度遥感图像对本文所述方法进行了验证。实验表明,本文所述方法是可以较好地进行图像插值的。     

一种实用的等高线内插算法

提出了一种行之有效的等高线内插算法,介绍了算法的原理和实现过程,并分析了该方法的优缺点.     

Temporal Interpolation of Spatially Dynamic Polygons

In this study we compare two methods of interpolating simple metrics from polygons that change over time. Conventional methodology involves computing values of the metrics at points in time where the polygon is observed, and interpolating between these observed values to estimate values at other points in time. An alternative method applies interpolation techniques to the locations of vertices composing polygons are interpolated between observations and metrics are computed from the interpolated polygon shapes. We conducted a Monte Carlo simulation of both techniques using simulated polygons composed of varying numbers of vertices, which were allowed to move randomly over varying numbers of discrete time periods. We observed differences in the success of the two methods when applied to three metrics: Area, Perimeter, and Area/Perimeter Ratio. We found the two techniques to perform differently depending upon the metric being interpolated. Full results are presented and possible reasons why the techniques succeeded or failed under various conditions are discussed.     

一种改进的Delaunay-三角网内插方法

GIS领域经过多年的研究和发展,一些与DEM相关的基本算法如Delaunay-三角网创建算法、矩形格网跟踪等高线算法等已逐渐趋向成熟。然而伴随技术的发展,用户对相关算法和软件的要求也不断提高,从而产生了一些问题。本文主要针对DEM处理过程中常见的问题,结合项目实践,研究分析目前常规处理算法的特点和缺点,提出新的改进方法。通过若干重大项目实际生产实践验证,优化后的算法在结果的正确性、稳定性上均有较大提升,同时,提高了作业效率,与传统方法相比具有较大优势。     

基于规则六面体的三维空间数据插值方法

地学现象本质上是分布于三维空间的数据场.利用有限的三维采样观测结果,通过三维空间内插是分析和模拟三维空间现象分布和变化特征的重要手段.本文利用规则六面体对三维空间进行离散,采用三维空间移动插值法,以六面体格网顶点为中心,以可变半径球形窗口搜索足够数量的邻近采样点,按距离权倒数内插函数计算待定点的属性.文中给出了该算法的具体实现以及插值结果的可视化表现,证明这种三维空间插值方法是行之有效的,且符合空间现象的空间分布特点.