加权精度衰减因子的超宽带组网优化布设

针对超宽带测距误差大影响定位精度以及传统精度评定方案不能准确反映定位区域误差问题,该文基于RBF神经网络的UWB测距模型提高测距精度,针对室内狭长楼道环境特点,分析UWB基站组网优化方案下的四基站布设与五基站布设精度.分析表明,在相同定位区域,五基站布设方法有效抑制了四基站布设时中间区域最大PDOP值.在测距误差经过改正后,UWB基站组网优化方案更准确反映测区精度.相同精度要求下,采用基站优化布设方案基站覆盖范围更广,可用于应急场景快速定位.基于不等精度加权DOP值的UWB基站组网优化方案,在考虑测距误差后能够准确反映UWB基站布设区域定位精度.     

非递归最小不连续相位解缠算法及其优化方法

提出了一种非递归最小不连续相位解缠算法,并对其解缠效率进行了优化。在深入分析最小不连续算法的基础上,采用栈来保存生长边添加过程和消圈过程中的中间数据,实现了非递归最小不连续相位解缠算法。然后将其与量化质量引导相位解缠算法相结合,通过限制优化区域加速算法收敛。对InSAR（interferometric synthetic aperture radar）和InSAS（interferometric synthetic synthetic aperture sonar）干涉相位图的解缠试验结果表明:本文方法在保持相位解缠精度的同时,极大提高了相位解缠效率。     

基于间断自适应MRF的相位解缠算法

合成孔径干涉雷达（InSAR）技术已被广泛应用于地面高程信息的获取。相位解缠作为其关键步骤直接关系到地表高程的提取精度。然而,相位解缠受相位连续性假设的限制无法识别间断相位,影响在陡峭地形区域的高程反演精度。针对上述问题,本文提出了一种基于间断自适应马尔可夫随机场模型（DA-MRF）的相位解缠算法处理间断相位。首先构建DA-MRF模型的能量函数能够自适应地在连续相位处保持像素连接,同时在间断相位处阻断像素连接;然后再利用图割算法优化能量函数,完成相位解缠。仿真和实测数据试验证明,本文方法与常用的相位解缠算法相比,具有更强的间断相位保持能力,更适用于地形变化剧烈场景中的地形重建。     

NBCORS及车载LiDAR系统POS数据处理技术在道路竣工中的应用研究

针对车载LiDAR系统在城市道路竣工测绘中所面临的问题,提出了采用城市CORS站替代单基站以差分解算POS,并通过设计试验探明了基于单基站及多基站差分GPS解算POS获得的激光点云数据精度。试验结果表明,基于测区附近3个基准站获得的点云平面精度可达4.9 cm,高程精度可达8.6 cm,能够满足城市道路竣工的精度要求,具有替代近距离单基站差分的潜力。     

地基导航系统高性能快速定位算法

地基伪卫星的基站固定,其对于静态或者低动态的用户缺乏快速的几何变化,需要较长的观测历元来实现定位解算. 为了实现地基导航系统的精密单点定位的快速解算,针对该问题提出利用TIKHNOV正则化算法并与无人机搭载伪卫星平台来辅助地基伪卫星进行定位的方案. 通过仿真验证,TIKHNOV正则化的加入能够在一定程度上提高模糊度解算精度,而空中伪卫星搭载平台的加入不仅能够使得定位结果快速收敛,并且能够提高模糊度浮点解的定位精度,两者相结合能够使得定位算法达到最优化.      

南雄市北斗CORS系统的建立及精度分析

随着北斗卫星导航系统的组网建设完成,北斗卫星导航系统的定位精度和应用能力逐步增强,基于北斗增强的CORS系统组网建设具有重要意义。本文依托于南雄市区域CORS系统的建设项目,介绍了CORS系统基站布网、基站建设、精度统计、检验等内容,并从时间和空间可用性、RTK定位精度、初始化等方面测试CORS系统的应用效果。结果表明:系统网内和网外精度分布均匀,三星系统流动站平均收敛时间为9.5s,系统全天的时间可用性达到96.71%,固定解范围能覆盖南雄市全域,可提供厘米级RTK定位服务。     

地下综采面超宽带自组网人员定位系统

针对地下综采面人员低精度甚至难定位问题,该文提出了地下综采面超宽带自组网人员定位系统及方法。该方法简单、系统易于实现,只需3个已知超宽带(UWB)基站坐标即可实现综采面所有UWB基站坐标传递和高精度人员定位。在一端确立3个已知坐标的综采面内布设UWB基站,然后UWB自组网解算整个综采面所有UWB基站坐标,最后通过UWB定位算法获取人员高精度坐标。实验表明,该方法能有效实现综采面人员定位,定位精度达0.08m,点位精度小于0.1m的精度可靠性为82%。     

免基站车载扫描测量系统在质检中的应用

车载激光扫描技术在进行作业时需要架设基站进行后处理差分解算,且只能在基站一定范围内进行采集,局限性很大。针对这一情况,本文提出了一种免基站扫描技术,采用加装RTK模块,利用轨迹固定解点位对单点定位轨迹进行后处理修正,很好地解决了精度问题。此方式免去了架设基站产生的人力时间成本,扫描效率提高了50%,人力成本减少了一半,且可自由规划扫描,进一步优化了车载移动扫描用于质检工作的方案,提高了质检效率。试验结果表明,该方案精度与架设基站方案相当,扫描效率大大提高。     

地面无线定位基站部署优化设计研究

为了满足面向室内定位中基站部署的优化设计需求,该文设计了一种测距型基站布网优化系统,研究和提供了室内基站定位优化部署模型.依据读入的基站配置信息,提供基站最佳部署方案,实现最优化基站部署,满足定位精度等性能要求,支撑室内定位、位置服务等业务应用的顺利实现.根据系统设计的基站最优化部署模型,研究了平面设置2～4个基站条件下的定位精度变化规律,得到最优化部署原则.结果表明,对于平面设置2个基站的情况,基站与观测中心间夹角90°或270°时,基站正交分布为最优部署;对于平面设置3个基站的情况,基站与观测中心间夹角120°时,基站围绕观测中心均匀分布为最优部署;对于平面设置4个基站的情况,基站与观测中心间夹角90°时,基站围绕观测中心均匀分布为最优部署.     

考虑障碍物的RSSI室内定位传感器多目标优化

针对目前无线传感器网络（wireless sensor network, WSN）部署时,障碍物影响WSN优化部署的问题,以接收信号强度指示传感器室内定位应用为例,提出了一种考虑障碍物的无线传感器多目标优化部署方法。首先,基于室内定位算法原理和传感器覆盖模型,给出了在室内定位场景下WSN有效覆盖率的概念和信标节点部署模型。然后,在分析障碍物感知模型和信标节点部署策略的基础上,提出了考虑障碍物的传感器部署多目标优化模型。最后,以第三代非支配排序遗传算法为基础设计优化模型求解算法,数值仿真结果与正三角形、正方形、正六边形均匀部署,以及没有考虑障碍物的优化部署（进化1 000代,传感器个数为36）结果进行对比,结果表明所提方法的WSN有效覆盖率分别提高了52.7%、112.1%、16.6%和9.62%。     

A new dynamic network flow algorithm using base state amendment model for emergency response

Large‐scale earthquake disasters in recent years have caused huge damage to people's lives and property. Quick effective emergency response is the primary task post‐disaster. A dynamic network flow model can be used to obtain an effective emergency material rescue plan for the transportation network. Strong timeliness is a critical factor to emergency response. However, very few efficient algorithms were presented for most dynamic network flow problems. To solve this issue, this article introduces a novel low‐time‐complexity exact algorithm using the continuous‐time dynamic network flow (CTDNF) and the base state with amendment (BSA) model in the geographic information science field. Besides, this new CTDNF‐BSA algorithm is improved to solve more complex cases with dynamic capacity and transmit time in a dynamic transportation network. Both numerical and geographic experiments were conducted to assess the correctness, time and space performance of the presented CTDNF‐BSA algorithm. The experimental results demonstrated that the CTDNF‐BSA algorithm can attain the optimal solution with good computing time and space performance as compared with traditional algorithms. Geographic cases in dynamic situations for real emergency response illustrated that the CTDNF‐BSA algorithm can provide effective decision support for emergency material rescue planning in a dynamic transportation environment.     

应急环境基站布设对定位精度的影响分析

在灾害环境下，对UWB基站/标签相对位置关系、不同天线指向方向、不同基站布设高度、不同基站数量和不同布设网型5个方面分别进行试验研究。试验结果表明，基站高度对UWB定位精度没有明显影响、标签越靠近基站网型中心定位精度越高、天线方向竖直向上时定位精度更高、基站数量越多定位精度越高、常用网型中矩形网型精度较高。应急环境下，按“以定位区域为中心、天线竖直向上、基站数量尽可能多、矩形网型”的方案布设UWB基站，以最短的时间获得次优定位精度，为UWB应急定位实际应用提供可行基站布设指导和依据。     

PPP网解UPD模糊度固定的无基站差分大型CORS站整网快速精密解算

本文利用“国家基准一期工程”和上千全国部分省市CORS站的GNSS观测资料,基于PPP网解UPD模糊度固定技术实现了区域内无基站差分毫米级定位以及上千全国CORS站整网一次快速精密解算,这对于保障国家应急测绘快速响应、实现灾区基准快速建立以及快速获取和恢复国家统一坐标框架基准站坐标等具有重要的实用价值意义。首先,选取2015年8月1—31日198个国家GNSS连续运行基准站计算卫星端的宽巷、窄巷UPD,采用PPP网解UPD模糊度固定技术,对这些GNSS测站的载波相位进行模糊度固定:宽巷模糊度31 d固定率平均值在80%以上的测站共有193个;窄巷模糊度31 d固定率平均值在60%以上的测站共有165个。其次,对PPP整网一次快速解算定位结果进行统计分析,结果表明:31 d整网解算在NEU 3个方向的RMS分别为2.8、3.9、5.3 mm;标准差分别为2.1、3.2、6.7 mm。再者,使用中国区域内5个IGS观测站进行无基站差分精密定位,与SOPAC单天解ITRF2008框架下历元坐标的对比分析表明,31 d单日解外符合精度水平及高程方向均相差在毫米量级。最后,利用上述GNSS基准站解算出来的卫星端的宽、窄巷UPD(31 d),依次对2015年8月1—31日全国及部分省市1195个CORS站观测数据进行载波相位模糊度固定,得到无模糊度的精确相位观测值,从而使法方程中待估模糊度参数减少,克服了基准站网规模和测站个数的限制,实现了上千CORS站整网一次快速解算,对31 d月平均解与国际知名软件GAMIT/GLOBK的双差月解结果(2015年国家基础测绘任务成果)进行比较,结果显示,NEU 3个方向上差异在1 cm以内的测站分别为99.92%、99.33%、79.83%,其中U方向相差在1.5 cm为93.22%。综上所述,PPP网解UPD模糊度固定技术的方法,确保了区域内无基站精密定位、大网快速解算的精度和效率,能够满足灾区及国家坐标框架基准站坐标快速解算与恢复的迫切需求。     

基于BP神经网络的厘米级超宽带测距误差改正模型设计与实验

在室内复杂环境下,超宽带(UWB)测距误差难以通过常规方法进行有效补偿,严重制约了其定位精度. 在分析室内环境下UWB测距误差分布特点的基础上,设计了两种不同结构的BP神经网络误差改正模型. 模型BP1输入单个标签与4个基站的测距值,输出对应的4个测距误差;模型BP2输入一对标签、基站的三维坐标,输出对应的一个测距误差. 以高精度全站仪测量结果作为参考值,对网络进行训练,并对模型改正前后的测距和定位精度进行了对比分析. 结果表明:两种模型均能有效改正测距误差,提升定位精度.其中BP1测距和定位精度分别提高83.0%、75.9%,BP2测距和定位精度平均提高91.7%、93.8%. BP2相比于BP1能够更加有效地提高测距和定位精度,使定位精度由dm级提升至cm级.      

MapInfo中道路拓扑与最优路径的实现

文中以阜新市为例较为详细地讨论在公交线路网络中的拓扑结构建模,及基于公交线路网的弧段与节点间地理相关性的拓扑特征;并以MapInfo为平台,运用MapBasic语言,采用经典的Dijkstra最短路径算法,实现对阜新公交站点查询、公交线路查询、两站点间的最优路径查询功能.     

变形交通线路图自动制作方法

城市交通网络规模的不断扩大使得交通线路图成为一种常用地图。为了提高信息的传输效率，更好地保证图形的清晰易读性，出现了变形交通线路地图^[1]。本文分析了变形交通线路图特性并对其自动制作过程进行了总结。为解决制作过程中地图符号冲突问题，提出了作用力驱动站点位移的交通线路图变形压缩方法。建立交通线路图中站点受力移动模型并设计了以坐标轴为轴心的移位算法。试验表明，该算法能够有效解决地图符号冲突问题，为完全自动制作变形交通线路图建立了基础。     

长距离GPS/BDS双系统网络RTK方法

基于区域参考站网的网络实时动态定位(real-time kinematic,RTK)方法是实现全球定位系统(global positioning system,GPS)、北斗卫星导航系统(BeiDou satellite navigation system,BDS)高精度定位的主要手段.研究了一种长距离GPS/BDS双...     

5G基站的改进加权质心室内定位算法

针对现有基站室内定位算法参与定位基站选择及权重设置不合理导致定位精度低的问题,提出了5G环境下基于接收信号强度指示(RSSI)进行加权质心室内定位算法. 该算法通过RSSI测距得到5个已知基站到待定位点的距离,以已知基站位置为圆心作圆,针对相交所得的五边形区域,取任意3个顶点组成三角形,并根据不同的基站类型以及与待定位点的距离,设定合适权重计算三角形质心坐标,利用所得的10个三角形质心坐标做最大似然估计(MLE)得到最终定位点. 仿真结果表明:在基站稀疏和密集两种环境下,本算法较经典质心算法和加权质心算法,室内定位精度明显提高.      

基于SVG的地质灾害在线应急态势符号设计与实现

针对地质灾害的应急响应及处理技术系统成为近几年地质灾害领域研究的热点和重点,然而在已有的研究中,应急决策系统多为桌面应用程序,难以满足应急部署的实时性和灵活性,同时现有的地质灾害应急技术中对地质灾害应急态势标绘技术的研究较少,而应急部署又十分需要态势符号的支撑。为此,本文在分析多种在线符号绘制语言特点的基础上,提出了一种基于SVG的地质灾害在线应急态势标绘方法,对地质灾害应急需要使用的态势标绘符号进行了算法设计与系统实现。现场应用案例表明:该方法可以实现地质灾害应急态势符号的在线交互式标绘,为决策者快速、实时部署应急方案提供有效支撑。     

L evenberg-M arquardt 算法在空间三维测边网中的应用

高精度三维坐标控制网是进行空间大尺寸精密坐标测量的基础,在对大尺寸机构和大型设备的安装、调试、监测过程中发挥着至关重要的作用。现阶段,激光测距的精度可达微米级,因此,利用激光测距可建立高精度的三维控制网。与边角网中点位精度受测角和测距精度两者的影响不同,三维测边网中点位精度仅受测距误差的影响。为了建立全局的精密三维控制网,文中基于激光测距建立了三维测边网整体平差模型,解算出测站点与定向点坐标,并利用Levenberg-Marquardt(LM)优化算法根据距离前方交会原理对三维网进行优化。经实验验证,优化算法提高了定向点的精度。