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GPS多路径重复性试验研究

信号衍射和多路径效应是限制GPS定位精度进一步提高的瓶颈,观测中两者往往同时存在。衍射效应具有不完全重复的特性,为了研究多路径重复性并使其不受信号衍射的影响,本文提出先应用SIGMA-Δ信噪比加权模型削弱信号衍射的影响,再运用改进恒星时滤波法分析多路径重复性。实验观测资料分析表明,SIGMA-Δ模型能有效削弱衍射信号对定位结果影响,并且保留主要的多路径信号;而改进恒星时滤波法能适应测站周围多路径环境的变化,从而最大限度地削减多路径误差。两者组合比传统的恒星时滤波更能有效提高GPS的动态定位精度。     

香港GPS基准站坐标序列特征分析

利用香港GPS连续运行参考站网络2001年1月至2007年8月的观测资料,全面深入地分析了12个基准站坐标序列特征.本文采用主成分空间滤波算法去除公共误差,来提高坐标序列的信噪比,并采用最大似然估计准则定量估计滤波后坐标序列的噪声特性,计算了地球表面质量负荷（包括大气、非潮汐海洋、积雪和土壤水）对香港GPS基准站坐标序列的影响.研究结果表明：香港GPS基准站坐标序列具有高度的空间相关性,其公共误差具有较强的季节性变化特征;地表质量负荷变化引起的香港地壳形变可以解释公共误差序列中约为3mm的垂向周年变化,经过质量负荷改正后的公共误差序列与高阶电离层误差高度相关;滤波后坐标序列的噪声特性可以用可变白噪声加闪烁噪声模型来描述,顾及闪烁噪声所计算的速度误差要比只考虑可变白噪声计算的速度误差大2~6倍;基准站间存在达1.5 mm/yr的相对水平运动,揭示香港地区存在活动断层;部分基准站坐标具有明显的振幅为1～2 mm本地季节性变化,所有测站的残差序列也表现出强烈的季节性变化.     

变形监测中GPS信号衍射误差的环境建模法

信号衍射是GPS结构变形监测的重要误差源之一.GPS天线周围的建筑物是常见的信号衍射体.针对在变形监测中观测环境相对固定之特点,提出一种基于环境模型的衍射误差建模算法.若干试验表明所提方法能有效检测并削弱衍射误差对变形监测结果的影响.     

干涉雷达永久散射体自动探测--算法与实验结果

基于理论与模拟实验分析,提出并实现“双重阈值”PS自动探测算法,即时序相关系数阈值法和振幅离差指数阈值法相结合,达到PS自动探测时间效率与可靠性的统一。选用覆盖上海地区的26幅ERS-1/2 C波段SAR图像(1992~2002年),双重阈值PS探测算法得到了检验,实验结果表明,该方法能够有效地提取可靠的PS目标。     

多参考点的PS-InSAR变形监测数据处理

针对永久散射体干涉测量（PS-InSAR）基线网平差数据处理过程中单参考点导致的解不够稳定和不够可靠的问题,提出一种结合地面观测资料的多参考点PS-InSAR数据处理方法,并研究推导了相应的数学模型。该方法在PS基线网处理中引入多参考点参与解算,一方面提高了解算结果的稳定性,另一方面通过增加多余观测方程获取最优参数解,提高了解的可靠性。利用覆盖西安市的13景EnvisatASAR数据以及5个角反射器（CR）、GPS点作为已知参考点,分别获取了单参考点和多参考点下的形变场,通过与4个检核点的比较,表明多参考点结果比单参考点更吻合于地面观测资料。     

利用矩阵值域的极化干涉SAR相干性的研究

极化SAR干涉测量 (PolInSAR)的相干性是反演植被参数的重要信息来源,极化空间中不同极化状态对应的相干性分布与复极化相干矩阵的值域相关。本文讨论了不同结构的复极化相干矩阵值域的特点,分析了不同极化状态下干涉相干性与复极化相干矩阵的值域的关系。利用模拟数据和真实全极化SAR数据分析了滑动窗口大小和不同散射体对复极化干涉矩阵值域的影响,以及复极化干涉矩阵的结构对极化干涉SAR相干性分布空间的影响,有助于更加准确地获取极化干涉SAR最优极化基和估计最优相干性。     

新一代多天线GPS系统研制

GPS在近20多年来已经有了广泛应用。其中最为重要的应用之一就是对诸如人为工程结构和地表变形的精确监测。但高成本的GPS硬件设备投入,使得大规模推广使用受到一定的限制。为了降低变形监测应用中GPS硬件设备成本,我们开发并研制了多天线GPS系统,并已通过测试。这个系统由一系列特别设计的硬件和软件组成,使得一台GPS接收机可连接多副GPS天线。这样,只需一套设备就可以实现多个点位的监测,从而成倍地降低成本。介绍本研究组开发的新一代多天线GPS系统,包括数据获取、传输、处理、分析和显示的硬件和软件,并对多天线GPS系统与传统岩土工程监测设备的集成作简要讨论。     

合成孔径雷达干涉技术及其在地表形变监测中的应用

合成孔径雷达干涉是一项较新的空间测量技术。它使用卫星或飞机搭载的合成孔径雷达系统获取高分辨率地面反射复数影像,每一分辩元的影像信息中不仅含有灰度信息,而且还包含干涉所需的相位信号。干涉技术主要是从覆盖同一地区的多幅合成孔径雷达图像提取干涉相位图,通过影像处理、一些特殊的数据处理方法（如相位解缠等）和几何转化来获取数字高程模型或探测地表形变等。尤其重要的是,用此技术监测地表形变最高可达毫米级精度。近     

基于无线通讯网络的GPS多天线监测系统及其应用

介绍了基于无线通讯网络的GPS多天线监测系统的构成情况,包括系统设计、数据传输与管理、数据处理、数据质量分析和控制等.在公路边坡变形监测中的实际应用结果表明,该系统1 h测量精度已达到3.0 mm左右,既能自动连续地对滑坡变形进行监测,又能大幅度降低整个监测系统的费用,是滑坡等地质灾害变形监测的理想技术之一.