信噪比检验设计与剖析

利用信噪比概念对测量平差质量提出了一种度量检验方式.分析了复共线性、数据列短型、待估参数数量级差异和模型误差等影响平差质量的一些关键因素,找到了这些因素在信噪比中的数值反映.通过对这些数值的进一步分析,给出了关键因素对平差质量综合影响的一种解释.对于研究测量平差特别是病态问题平差的质量具有一定的价值.     

混合星座星间链路的建立以及连通性和稳健性分析

首先,分析了混合星座的特点,并分别讨论了GEO卫星、IGSO卫星和Walker-δ星座的服务性能和星间链路的建立特点;然后,运用邻接矩阵给出混合星座连通性的判断标准,运用任意两颗卫星间相连途径的数目、割点、割边、k-连通度和k-边连通度给出星间链路稳健性的判断标准,并给出了星座达到k-连通所需要的最少星间链路的数目及其构建方式;最后,对模拟的3GEO+3IGSO+24MEO星座构型中各卫星之间的星间链路建立准则、连通性和稳健性进行了分析。     

航空重力测量数据向下延拓基于信噪比的正则化方法的研究

本文研究了正则化方法在航空重力测量数据向下延拓问题中的应用。首先对这种不适定问题的线性模型,分析了设计阵的复共线性结构与其对参数估计危害之间的关系,利用参数LS估计的信噪比提取了各个参数是否受到复共线性严重危害的信息,从而在一定程度上揭示了设计阵复共线性结构的特征。然后提出了基于信噪比的正则化方法（SNR）,以信噪比为依据构造正则化矩阵,以极小化均方误差为目标选取正则化参数。本文构造正则化矩阵无需利用附加物理或先验信息,这对于在缺乏此类信息的情况下运用正则化方法提供了新的手段。最后进行了数值试验,结果表明,本文提出的新方法（SNR）比普通的正则化方法（OR）在滤噪和保真方面表现更佳。     

t型Bayes估计及其在测量平差中的应用

针对t型估计不能抵抗病态性的影响这一缺陷,从Bayes估计的观点出发,通过对t分布模型引入未知参数的先验信息,提出了一种新的抗差有偏估计——t型Bayes估计,重点讨论了正态-Gamma先验分布下的t型Bayes估计及其EM算法和超参数的选取方案。数值实验证实了正态-Gamma先验分布下的t型Bayes估计能够同时抵抗粗差和病态性的不良影响,是一种性能更好的抗差有偏估计。     

处理高杠杆异常值的抗隐差型Bayes方法

给出了一种剔除初始子集中高杠杆异常值的方法。首先根据高杠杆异常值在总观测值集中所占的比例选出若干组观测值,使得至少有一组不含高杠杆异常值的概率很高;然后根据残差最小准则从中选出不含高杠杆异常值的那组作为初始子集;最后用这种初始子集确定方法结合Gibbs抽样给出了相应的Bayes多粗差定位算法。     

基于观测误差后验分布的粗差探测的Bayes方法

从观测误差出发,运用3σ-原理提出了一种粗差探测的Bayes方法——基于观测误差的后验概率法。针对非等权独立观测情形,在一定先验分布下推导了观测误差的后验分布;建立了与观测误差有关的后验概率的计算公式;给出了粗差估算的Bayes方法;提出了基于观测误差的后验概率进行粗差探测的实施过程。最后结合算例说明了其效果,并且与其他粗差探测方法进行了比较。大量试验表明,给出的探测粗差的Bayes方法是切实可行的。它不仅有效地发现了粗差,而且结果比较理想。     

航空重力测量向下延拓破损点的搜寻与修复

航空重力测量数据向下解析延拓通常是一个病态方程的求解问题,从空中延拓到地面上的重力异常数据因受病态干扰质量不等。把其中质量较差的部分挑选出来,然后再进行有针对性的处理,这种做法的好处是尽量减少对于质量较好数据的破坏,以保持其原有的完妤性。提出了两种破损点修复的方法：一是部分岭估计,可在不增加任何新观测的情况下实施;二是部分贝叶斯估计,利用已有的地面数据对破损点做有节制的修复。两种方法均具有较强的可操作性。     

探测复共线性的强影响观测值

在测量平差中,如何准确地找出对设计阵的复共线性产生很大影响的观测值(这种观测值称为复共线性强影响观测值),并进行恰当的处理,以便取得高精度的平差成果是一个具有实用价值但目前尚未得到重视的问题.为此,文中回顾和分析了现有的探测方法,在此基础上采用矩阵扰动分析的理论和方法,通过计算每个观测值对条件数的影响率,提出了探测复共线性强影响观测值的新方法--影响比法,并通过算例验证了该方法的有效性.     

基于圆概率误差的RAIM可用性算法研究

把导航领域、军事领域和导航电子地图中广泛应用的圆概率误差(circular error probable,CEP)引入到HPL(horizontal protection level)的计算中,在最小二乘残差法基础上构建了基于圆概率误差的RAIM(receiver autonomous integrity monitoring)可用性算法。首先计算了在一定误警率、漏警率条件下多颗卫星发生故障时的水平定位偏差和一定置信度下的圆概率误差;然后以GPS导航星座为例,探讨了相关观测下计算HPL的新方法;最后把HPL与水平告警限差(horizontal alert limit,HAL)相比较,得到了基于圆概率误差的RAIM可用性,并通过算例验证了此方法的有效性和可行性。     

粒子滤波算法在GPS/DR组合导航中的应用

针对建议分布函数的选择问题,系统地分析比较了改进的粒子滤波算法。在此基础上提出了一种新的粒子滤波算法——自适应渐消扩展Kalman粒子滤波方法。该方法用渐消扩展Kalman滤波产生建议分布函数,由于参数的可在线调节性,使得系统具有更好的自适应性和鲁棒性。与用转移先验、扩展Kalman滤波、自适应扩展Kalman滤波、迭代扩展Kalman滤波以及无迹Kalman滤波产生建议分布函数的粒子滤波方法相比,自适应渐消扩展Kalman粒子滤波进一步提高了粒子滤波的精度。通过对GPS与航位推算(DR)组合导航系统GPS/DR的试验,验证了该方法的有效性。