GPS实时单站测速和相对测速的误差比较与精度分析

基于GPS多普勒测速原理,结合广播星历介绍实时单站测速和相对测速的数学模型,分析并对比两者的误差源及其对测速精度的影响,然后采用实测数据进行静态环境下和低动态环境下测速精度的实验验证。结果表明,在基线长度约为600 km的静态环境下,采用原始多普勒观测值相对测速精度和单站测速精度都为cm/s级,且相对测速RMS值大于单站测速RMS值;采用高频相位导出多普勒观测值两种测速模式的精度都为mm/s级,且相对测速RMS值略小于单站测速RMS值。在低动态环境下,采用原始多普勒观测值两种测速模式精度都为dm/s级,采用高频相位导出多普勒观测值两者精度都为cm/s级。     

用遗传算法搜索GPS单频单历元整周模糊度

介绍了短基线利用单频单历元双差载波相位定位时模糊度固定的基本理论，探讨了利用遗传算法快速搜索GPS单频单历元整周模糊度的一些理论和实现的方法．提出了用改进的正则化方法改善浮动解来提高搜索成功率的新思路。算例分析表明，在一定的条件下．应用遗传算法搜索整周模糊度成功率高、稳键性较好。     

多波束条带测深中的声线跟踪技术

在高精度水下声学定位中,常采用分层等梯度声线跟踪的方法对水下目标进行定位。但当声线入射角度过大时,该方法入射角的迭代解算会出现发散问题。首先,针对该问题产生的原因进行了分析,并在此基础上提出了一种新的入射角迭代方法,新方法采用曲率半径R代替Snell常数p进行迭代。利用500 m水深模拟数据进行了验证,结果表明：在声线入射角较小时（如不大于80°）,新方法和原方法的定位精度相当;在声线入射角度进一步增大时,新方法的定位效果优于原方法。     

一种基于TurboEdit改进的GPS双频观测值周跳探测方法

目的 针对TurboEdit方法的局限性,提出了一种改进的GPS双频观测值周跳探测方法———两步法。该方法首先基于MW(Melborne-Wubbena)组合滑动前后向窗口来进行宽巷周跳探测,然后用经过宽巷周跳修正的电离层残差(phase ionospheric residual,PIR)组合观测值,基于一阶差商滑动窗口来探测L1载波上的周跳。实验结果表明,此方法能有效抑制噪声,在小周跳探测方面较TurboEdit方法具有优越性,并且能探测出两个载波上同时发生周跳的情况。     

大地测量中不适定问题的正则化解法研究

大地测量中的不适定问题包括病态问题和秩亏问题.系统研究不适定问题的处理理论和方法,是大地测量数据处理中的一项重要课题,已经发展成为一个重要的学科方向.本文基于TIKHONOV正则化方法和欧吉坤研究员提出的选权拟合的研究思路,充分考虑大地测量实际,抓住正则化矩阵的选取和正则化参数的确定这条主线,对大地测量中的不适定问题进行了深入研究,建立起了一套较系统的不适定问题处理理论及方法的框架,进一步发展了TIKHONOV正则化方法.主要研究内容包括:     

一元Laplace分布的L1—范估计的无偏性

根据Laplace分布的概率密度函数公式，推导了了中位数的概率密度，在此基础上证明了L1－范估计的无偏性。     

秩亏自由网中参数X估值的无偏性

根据广义逆理论，证明了秩亏自由网中参数X的估值是无偏的，同时也指出了“秩亏自由网中参数X估值是有偏的证明”是错误的。     

L_1-范估计的无偏性

根据一元Laplace分布的概率密度函数及分布函数公式 ,推导了当观测值个数n为偶数时 ,中位数的概率密度函数 ;在此基础上证明了L1 范估计的无偏性     

顾及声线入射角的水下定位随机模型

水下定位中广泛采用的等权随机模型,实现简单但与实际不符,影响水下定位精度。针对该问题,结合水下定位实际,考虑水声测量误差和声线弯曲误差影响,在分析随机模型不完善条件下参数估计性质的基础上,构建了4种基于声线入射角的水下定位随机模型。通过模拟算例和实测数据进行了验证。结果表明：所构建的4种入射角随机模型比等权模型在定位精度上具有一定优势,其中分段余弦模型定位结果最好;入射角阈值取值在40°~50°范围内时,定位精度最高;100 m以内水深环境下,基于声线入射角的随机模型改善了传统等权模型的定位结果。     

顾及双程声径的常梯度声线跟踪水下定位算法

高精度水下声学定位通常采用声线跟踪定位算法,但传统的声线跟踪方法一般针对单程声径进行声线弯曲改正,未能顾及船载换能器在声信号往返过程中发生的位移,导致海底应答器定位解算时引入系统性偏差,从而降低海底点定位精度。针对此问题,本文提出一种顾及双程声径的分层常梯度声线跟踪水下定位算法。该方法结合水下声信号实际传播路径,根据换能器在声信号发射和接收时刻的位置,构建双程声径水下定位模型,采用顾及双程声径的分层常梯度声线跟踪算法进行解算。采用圆走航观测与交叉十字观测的海上实测数据对方法进行了验证,结果表明,本文方法能显著提高水下定位精度。