GPS载波相位观测值随机模型的比较研究

本文系统介绍了等权模型、高度角模型、信噪比模型(SIGMA-ε)、验后估计模型(MINQUE)等4类随机模型,针对不同长度的基线,对比和分析了利用不同随机模型得到的载波相位双差残差序列、整周模糊度固定的可靠性和速度以及基线向量解。结果表明:对于系统误差较小的短基线,验后估计模型(MINQUE)和信噪比模型(SIGMA-ε)优于其他两种模型;且随着基线长度的增加,系统误差对MINQUE模型的影响较其他模型更为显著。     

形变时序数据性态特征确定方法研究

提出变异函数、主分量分析及关联维的方法分析形变时序数据序列的性态特征,特别是针对沉降数据序列进行实例试算.结果表明,这三种方法用于形变数据序列的性态特征分析是可行的,可以用来确定沉降数据序列的变异性、混沌性及分形维特征.     

利用滑动式切比雪夫多项式拟合卫星精密坐标和钟差

在原有的切比雪夫多项式拟合卫星精密坐标和钟差的基础上, 提出了滑动式切比雪夫多项式拟合算法, 并且编程实现了改进后的算法。分别用普通的切比雪夫多项式和滑动式切比雪夫多项式对JAXA提供的5 min间隔的精密星历进行了内插, 将得到的插值点的坐标和钟差与精密星历提供的坐标和钟差比较, 算法在数值精度和稳定性方面较普通的切比雪夫多项式拟合都有了较大的提高, 说明了本文所提出算法的有效性。     

基于经验模态分解的高分辨率影像融合

High resolution image fusion is a significant focus in the field of image processing. A new image fusion model is presented based on the characteristic level of empirical mode decomposition （EMD）. The intensity hue saturation （IHS） transform of the multi-spectral image first gives the intensity image. Thereafter, the 2D EMD in terms of row-column extension of the 1D EMD model is used to decompose the detailed scale image and coarse scale image from the high-resolution band image and the intensity image. Finally, a fused intensity image is obtained by reconstruction with high frequency of the high-resolution image and low frequency of the intensity image and IHS inverse transform result in the fused image. After presenting the EMD principle, a multi-scale decomposition and reconstruction algorithm of 2D EMD is defined and a fusion technique scheme is advanced based on EMD. Panchromatic band and multi-spectral band 3,2,1 of Quickbird are used to assess the quality of the fusion algorithm. After selecting the appropriate intrinsic mode function （IMF） for the merger on the basis of EMD analysis on specific row （column） pixel gray value series, the fusion scheme gives a fused image, which is compared with generally used fusion algorithms （wavelet, IHS, Brovey）. The objectives of image fusion include enhancing the visibility of the image and improving the spatial resolution and the spectral information of the original images. To assess quality of an image after fusion, information entropy and standard deviation are applied to assess spatial details of the fused images and correlation coefficient, bias index and warping degree for measuring distortion between the original image and fused image in terms of spectral information. For the proposed fusion algorithm, better results are obtained when EMD algorithm is used to perform the fusion experience.     

城市环境下附有约束条件的室内外协同定位模型

针对城市化进程不断加快,城市无缝定位的需求不断增多的问题,该文提出一种应对复杂环境下单一定位系统不可靠及定位精度不高的解决方案。利用全球导航卫星系统(GNSS)在城市空旷环境下的定位优势、超宽带(UWB)具有的室内高速率短间距无线通信和高精度测距值的特性,通过扩展卡尔曼滤波融合原始定位数据和测距信息进行耦合定位,充分利用约束条件从而实现复杂城市环境下高精度的无缝定位过程。GNSS、UWB、GNSS/UWB耦合定位实验的结果表明,GNSS/UWB紧耦合融合定位系统可以有效解决复杂环境单一系统的定位缺陷和定位盲区问题,且在实际应用中易于布设,实现精确融合定位。     

GNSS/Pseudolites导航定位中的伪卫星优化模型研究

针对GNSS/Pseudolites组合系统的伪卫星优化布设问题,指出了多指标评价体系下的GNSS系统中伪卫星加入的必要性,构建了基于方位角、高度角及观测历元的多指标评价体系四维模型,并通过实测数据进行实验分析,结果表明:伪卫星的加入所带来的可见卫星个数及低高度角处信息的变化可有效地增强系统的可靠性,提高了系统的定位精度;全景显示下的PDOP值与内可靠性值的最优区域变化相似但分布不同;PDOP、内可靠性、耗资等多因素约束的综合定权可有效协调各个指标,为选择最优系统提供可靠依据并在全景显示下有效地解决伪卫星优化GNSS系统的高效选址问题.     

三维激光扫描数据获取高分辨率DTM试验研究

三维激光扫描技术能够提供实体表面点云数据,可用于获取高精度高分辨率数字地形模型。本文以重庆万州区付家岩滑坡体为例探讨了采用三维激光扫描监测技术获取数字地形模型的方法,着重讨论了相关点云数据处理流程和关键技术问题。通过结合差分GPS技术进行激光数据的相对定位和绝对定位、去噪、拼接等方法,获得了该区域地表高精度地形数据,并生成了相应的数字高程模型。试验结果初步说明该技术可用于获取小尺度高精度高分辨率数字地形模型,具有一定的应用前景。     

区域性变形数据序列变异特性分析

对单点变异函数模型及变异函数的套合理论进行介绍,以某矿沉降变形数据为例,建立区域内单个变形监测点的变异函数,借助套合理论建立区域性通用变异函数。实例分析表明该方法可用于区域变形的时变特征分析。为变形预报提供了重要理论依据。     

地面三维激光扫描的点云配准误差研究

针对闭合条件下地面三维激光扫描点云配准产生的闭合差,基于测量平差理论,提出一种闭合差分配方法。首先通过间接平差理论求出各相邻测站间的坐标转换参数及其精度,再对闭合差按与方差成正比分配给各测站。通过多站点云配准实验,验证了该方法能在一定程度上提高点云配准的精度。     

IMU/GPS组合导航系统自适应Kalman滤波算法

针对基于指纹库的WiFi定位存在的点位重积、回跳,行人航位推算算法中误差积累的问题,提出了并实现了通过一种自适应加权扩展卡尔曼滤波对两种定位算法进行松耦合。首先给出了WiFi无线定位和行人航位推算进行位置解算的原理,采用渐消因子的自适应加权EKF算法实现了两者的融合,最后通过实测数据验证算法的有效性。试验表明,该方法在保持了WiFi定位单次定位高精度的特性的同时,继承了航位推算的连贯性,不仅减少了WiFi定位所存在的重复堆积点以及回跳点,并在一定程度上削弱了行人航位推算所存在的积累误差,提高了融合算法的效率,大大提高了室内定位的精度与稳定性。