基于RT-P P P技术的船体及浮标定位系统

高精度GNSS定位是海上勘探作业质量保障的核心技术之一。随着海洋石油勘探作业逐步走向深海领域,传统的岸基差分定位,由于需要依靠岸台基准站向船上发送差分信号,已无法满足远海定位的需求。本文通过对中海油田服务股份有限公司自主研发的"海星"船体以及浮标定位系统进行研究,提出了一种基于实时精密单点定位RT-PPP技术的坐标解算方法;并进行了陆地静态试验及海上拖缆地震勘探作业动态试生产实验。实验结果表明,系统的定位精度均优于1 m,系统的定位精度及可靠性能够满足海上拖缆地震勘探作业需要。     

海上三维拖缆综合导航系统关键定位算法

综合导航系统是海上拖缆地震勘探作业的核心控制系统,在整个勘探过程中指引勘探船只行驶方向,控制地震数据采集系统、震源系统、拖缆定位与控制系统等协同工作,对地震勘探作业质量进行有效控制。高精度定位算法是该系统的核心技术之一。针对中海油田服务股份有限公司自主研发的"海途"海上三维拖缆综合导航系统开展关键定位算法研究,在声学数据预处理、定位网络解算和缆形解算等方面提出了一系列解决方案,并结合算例分析评估了算法精度。数值结果表明,基于该算法实现的海途综合导航系统定位精度与商用后处理软件对比,整体偏差优于5 m,能够满足海上拖缆地震勘探精度要求。     

基于GPS／BDS组合的浅海AUV定位性能分析

针对水下机器人在浅海工作时定位误差大的问题,在浅海电磁波信号衰减不大的情况下,文中重点介绍一种基于GPS/BDS双模组合定位技术的浅海水下机器人高精度定位导航系统,为了比较双模定位系统的定位性能,设置了GPS和BDS单模定位系统作对比,提出了使用中值滤波算法和卡尔曼滤波算法相结合的定位数据处理方法,通过对双模定位系统测试数据的滤波处理,得出系统的定位性能。测试结果表明,双模定位系统的定位精度要高于单模定位系统;中值滤波和卡尔曼滤波相结合算法的应用能够明显提高双模定位系统的定位精度。      

无人机动态飞行轨迹的检测处理

无人机无线电测量定位系统的精度，一直无法进行准确、定量检测。通过对飞机飞行轨迹进行监测，并记录其相关数据与无人机无线电测量定位与系统输出的数据进行自动对比分析的“无人机动态定位检测系统”，解决了无人机动态定位精度不能进行定量检测的技术难题。本文叙述了某型号无人机的无线电测量定位系统定位精度误差检测系统和检测方法，给出了无人机动态定位检测系统的硬、软件组成方式，并介绍了研制和测试中遇到的问题及解决措施。     

基于多项式曲线拟合的海上地震勘探拖缆定位EI北大核心CSCD

海上拖缆地震勘探作业过程中电缆在形状上通常呈现为光滑的曲线,传统的拖缆定位大多基于坐标递推的数值方式,对声学距离、罗经鸟方位角等观测值的建模在理论上不够严密。为使观测值得到更加充分的利用,本文提出一种基于多项式曲线拟合电缆形状的平差定位模型。使用我国南海某工区海上拖缆勘探作业的实际数据进行测试,结果表明,本文模型估计的检波点位置精度约4.5 m,与传统模型相比精度最大改善率为58.1%,因此,本文模型能够更好地保障高精度海上地震勘探作业的顺利进行。     

单浮标拖缆监测的水下GPS定位技术

针对目前国内外水下GPS定位技术的应用特点,该文提出了一种基于单浮标拖缆监测的水下GPS定位技术。此技术包含GPS智能浮标、拖缆和监测系统3个主要部分。监测系统采集拖缆的形态数据传送到GPS智能浮标;浮标结合自身GPS坐标计算水下被跟踪目标位置。给出了定位计算的数学方法,即以拖缆监测数据为基础,利用三次样条插值原理求拖缆线型曲线方程,得到水下目标位置。对40m长拖缆实例进行了计算,验证了其理论可行性。此定位技术的主要特点是不受水域范围限制且具备一定的定位精度和可靠性。     

卫星导航多干扰源测向定位技术及应用

针对导航对抗环境下干扰源等难以检测和排查的问题，给出了卫星导航干扰源空地协同测向定位系统设计方案和干扰源查找流程，对该系统采用的空间谱估计和相关干涉仪结合的多干扰源测向技术进行了仿真分析，对该系统进行了实际的测试验证.测试结果表明：车载干扰测向定位系统可同时测向的同频多干扰源数量为4个，测向均方根误差(RMSE)精度为1.4°，系统定位精度为5%，在R以内(R为干扰源与检测点之间的距离)，可以满足实际使用需求.     

应用差分方法提高三星时差定位精度研究

利用误差理论对三星时差定位系统的定位误差进行了定性分析和定量推导。在此基础上,尝试将测量学中的差分方法应用在三星时差技术体制的无源定位系统中,以期提高定位精度。仿真试验和数据验证分析表明,该方法能一定程度上提高其定位精度。     

关于槟城二桥GPS参考站的研究

本文阐述了如何建立槟城二桥GPS参考站,并分析了如何选择独立施工坐标系,最后对GPS／RTK参数进行统一设置。经GPS参考站测试,测试结果表明不仅定位精度能够满足技术设计要求,而且不同机型RTK可以联合作业。     

利用数据融合改进超短基线系统定位精度

超短基线定位系统是一种常用的水下声学定位设备,其定位精度有限,且基阵阵型的设计对目标的定位精度存在影响。本文提出了一种利用数据融合改进超短基线系统定位精度的方法。系统仅经过一次测量,通过各基本阵列构型对目标进行初步定位,再将定位结果进行有效的数据融合,得到最终的结果。仿真试验表明,本文提出的方法可以有效地提高低信噪比情况下超短基线定位系统的可靠性和定位精度。     

基于随机抽样与特征值法的点云平面稳健拟合方法

针对点云数据含有异常值且传统拟合方法拟合结果不理想的情况,本文提出一种随机抽样与特征值法相结合的稳健点云平面拟合方法。首先利用随机抽样一致性算法按照设定阈值将异常值划分为局外点,不断迭代剔除局外点,保留含有局内点最多的点云数据,然后利用特征值法对该点云数据进行平面拟合。本文设计实验,针对含有不同异常值的点云数据,分别利用特征值法、最小二乘法与本文方法对包含异常值的点云数据进行平面拟合计算,结果表明,本文所提方法在点云数据含有50%异常值的情况下,仍可得到更可靠的平面参数估值,具有较强的稳健性。     

利用夜间灯光数据的城市群格局变化分析

针对传统的统计数据具有行政单元统计约束的缺点、DMSP/OLS夜间灯光数据存在分辨率低、像元辐射值饱和的问题,该文使用NPP/VIIRS夜间灯光数据、城区边界、列车时刻表、百度地图API等数据,通过空间统计、标准差椭圆、位序-规模分布、空间联系测度研究中国九大城市群2012与2017年的空间格局变化。结果表明:长三角、珠三角、京津冀城市群的灯光总量和平均灯光均位于前列;长三角、珠三角、成渝、哈长、关中平原城市群灯光变分散,京津冀、长江中游、中原、北部湾城市群灯光变集中,成渝城市群夜间灯光重心移动最大,向重庆方向移动;长江中游城市群接近捷夫分布,中原城市群为序列分布,其他城市群为首位分布;长三角、珠三角、京津冀城市群的总体联系强度最高,各城市群边缘中小城市与核心城市空间联系较弱。     

CALINE4模型扩散参数的城市建筑影响

机动车尾气排放已经成为城市空气污染的主要原因之一,为了更好地了解机动车尾气扩散,在GIS领域为机动车尾气的治理提供帮助,该文基于CALINE4模型对城市道路中机动车尾气的扩散特性进行研究。通过ENVI-met软件模拟验证了建筑物对污染气体扩散的显著影响,在CALINE4模型的基础上综合考虑了道路两侧建筑物对机动车尾气的反射作用和阻塞作用,结合道路的街谷高宽比和阻塞比的概念,提出了一种在建筑物影响下CALINE4模型中扩散参数的修正方案,并定性分析了建筑物对模型中扩散参数的影响以及对机动车尾气扩散过程的影响。分析结果表明,建筑物对机动车尾气的扩散有明显的反射与阻塞作用,尤其在建筑密集的区域会产生二者的叠加,使该区域污染物浓度分析更加复杂。     

一种利用级联小波变换的ICES at-GLAS 波形去噪方法

波形去噪是大光斑星载激光雷达数据处理和应用结果可靠性的重要保障。针对ICESat-GLAS回波波形中的噪声问题,构建一种自适应阈值的级联离散小波变换的方法,可实现对地球科学激光测高系统(GLAS)回波信号的去噪处理,该方法既能够使高频信号得到再分解,又降低小波包变换去噪的复杂度。通过与传统的小波噪声阈值去噪等方法的对比分析,可以发现:在同样的小波分解层次下,文中构建的方法要优于传统的小波噪声阈值法,有助于ICESat-GLAS大光斑激光雷达波形数据去噪处理。     

数字摄影测量实践教学体系及教学资源构建

针对当前数字摄影测量实践教学中存在的与生产实际脱节、学生创新实践能力不强等问题,对数字摄影测量的实践教学进行改革。紧跟当前数字摄影测量新技术的发展趋势,建立反映当前数字摄影测量最新发展的教学体系,构建一批有特色、有一定创新性的案例式实践教学项目,建立完备的实践教学指导材料,在此基础上构建一批实践教学资源。通过实践教学改革,丰富摄影测量实践教学内容,发展学生的创新思维和数据处理综合应用能力。     

基于D-InSAR技术的某震区地震三维形变场反演

雷达差分干涉测量技术(Different InSAR,D-InSAR)作为的一项新的发展技术,监测精度极高,是目前地表形变监测最有效的方法之一。然而,D-InSAR技术只能获取地面沿雷达视线方向的形变量(Line of Slight,LOS),因此我们需结合其它技术进行联合解算,来求解三维形变量以获取真实地表的形变情况。本研究以某震区为研究区,利用地震前后的哨兵一号数据,基于D-InSAR技术和MAI技术求得地震形变量,按等权分配进行联合求解,最后得到该震区的三维形变信息。     

顾及周期性误差修正的加权平均温度模型构建

针对目前多数大气加权平均温度(Tm)模型没有考虑季节性影响这一问题,该文首先利用IGRA 2005-2010年全球探空数据,分别建立了各探空站点与地表温度有关的线性Tm模型、与地表水汽压有关的指数Tm模型以及与地表温度和水汽压均有关的混合Tm模型。然后以探空站积分Tm值为参考,对上述3类模型的误差时间序列进行了分析,发现这3种模型均存在周期性误差,并在此基础上构建了考虑周期性误差修正的3类Tm新模型。利用2011-2014年全球探空数据对3类新模型进行精度验证,结果表明:3类Tm新模型的精度相比于原模型均有所提升,模型的周期性误差影响基本得以消除,且3类Tm新模型的精度基本一致。     

GNSS长度测量不确定性试验分析

针对GNSS定位结果总是存在点位误差,由此导出的长度测量值为点位误差的非线性映射,对于长距离定位量测,其非线性影响较小,线性化近似一般可以满足精度要求,但对于短距离量测,其非线性影响不容忽略的问题。该文探讨了GNSS长度测量不确定性来源,通过单点定位和差分定位试验验证了长度测量不确定性与定位精度、点间距离的关系,测试不同偏差和方差估计公式的适用性。试验表明,对于GNSS高精度、长基线测量,其长度统计偏差可以忽略,且方差为基线向量的方向方差;现有不确定性评估公式在超短基线情形适用性会变差,在这种情形下,试验表明二阶偏差和方差估计更为精确。通过消除长度统计偏差得到无偏估计量,可以有效提高距离量测的可靠性,为提高用户距离量测精度提供有益帮助。     

大飞机倾斜摄影像控点布设方法研究

倾斜航空摄影是对常规航摄的改进和发展,它能够获取常规航摄无法得到的地物立面纹理信息和几何信息,但是在像控布设和空三方面还没有制定相应的技术标准,给实际生产带来一定影响。本文以大飞机倾斜影像为实验数据,通过实验对不同像控点布设的空三精度和模型精度进行分析,总结出能够满足三维重建模型精度要求的像控点布设方法,从而减少内外业工作量,提高工作效率。     

无人机倾斜摄影快速地形图测绘方法研究

近年来倾斜摄影测量技术由于其具有较好的灵活性,且生产效率高,周期短,成本低等特点,在测绘领域广泛使用。传统的地形图测绘对于外业的要求较高,需要大量的人力、物力和财力的支持,不仅浪费了大量资源而且内业出图效率较低。将无人机倾斜摄影测量获得的三维模型运用到室内,针对三维模型进行内业地形图绘制,有着巨大的优势和很好的应用前景。本文以山东科技大学校园为例,运用倾斜摄影测量技术建模,并针对三维模型运用EPS软件进行地形图测绘,具有一定的实际意义。