南海北部陆坡区混合过程观测

为了解南海北部陆坡区的内部混合过程,2004年4月30日至5月1日,延平2号科考船在该海域利用自由沉降式的微结构剖面仪TurboMAP-Ⅱ进行了一次混合过程的直接观测。观测海区南海次表层水团和南海中层水团形成的特定温盐结构,使得150～500m之间出现盐指现象。通过对观测数据的处理和分析,研究了观测海区的湍动能耗散率、热耗散率和热扩散系数的分布以及盐指现象对混合效率的影响。观测海区的湍动能耗散率为2.0×10-10～7.8×10-7W/kg,最大值出现在上混合层;热耗散率为2.7×10-9～1.5×10-6℃2/s,最大值出现在温跃层附近。层结稳定区混合效率的平均值为0.18,与常用值0.2非常接近,盐指发生区混合效率的平均值为0.76,表明盐指现象的存在提高了混合效率。     

柴达木盆地第四纪沉积环境演化

文章以柴达木盆地察尔汗地区ZK2号钻孔沉积物为研究对象,选取古气候替代指标——色度,应用数理统计和时间序列的方法,从色度L*、a*、b*在整个钻孔剖面的变化曲线上,找出特征值,再参照年代数据,划分出不同水平的色度变化区间,揭示了柴达木盆地第四纪以来高分辨率古环境演变规律。     

Hadley环流强度与中国东部气温的相关分析

利用NCEP / NCAR再分析月平均风场资料和国家气候中心提供的中国160个气象站的月平均气温资料,选用质量流函数计算方法描述平均经圈环流,用环流中心值大小表征其强度,分析1951-2010年Hadley环流强度趋势变化及其与中国东部气温的关系。结果表明：质量流函数能较好地表征平均经圈环流特征,且环流中心值大小能形象地反映环流强度。近60 a来,冬季北半球Hadley环流强度呈线性增强的趋势;夏季南半球Hadley环流强度在20世纪80年代初发生了由减弱趋势转变为显著增强趋势的年代际转折。中国东部大部分地区气温的年代际变化能很好地被Hadley环流强度变化解释,二者呈正相关关系,但显著相关区域随季节变化有所不同。     

基于状态矩阵卡尔曼滤波的姿态估计算法研究

设计一种组合GPS／速率陀螺定姿系统。系统以方向余弦矩阵表示姿态,建立GPS／速率陀螺组合状态模型和观测模型。结合kalman滤波算法,提出一种状态矩阵卡尔曼滤波（StateMatrixKalmanKilter,SMKF）姿态估计算法,并采用拉格朗日算法对姿态矩阵进行正交化约束。与传统的基于四元数的扩展卡尔曼滤波（EKF）算法相比,基于方向余弦矩阵的姿态系统状态方程与测量方程均为线性方程,无需线性化处理,对初始姿态误差更具有较好的鲁棒性。数值仿真表明,该方法具有精度高和稳定性强等优点。     

几种最优滤波方法的分析和比较

解决状态或信号最优估计问题的方法有很多,主要有Wiener滤波、经典Kalman滤波及以白噪声估计理论为基础的现代时间序列分析方法。系统总结了3种主要滤波方法的基本思想、适用条件,并结合算例进行了分析和比较。结果表明,经典Kalman滤波虽然能处理时变系统,但是求解Riccati方程要求较大的计算量,而现代时间序列分析方法则通过构造ARMA信息模型来代替求解Riccati方程,虽减少了计算量,但该方法仅仅适用于处理时不变系统。     

基于SVM粗差剔除的有色噪声建模

针对有色噪声建模存在的粗差影响系统辨识的问题,提出了一种基于支持向量机(SVM)的粗差剔除方法,在粗差剔除的基础上对有色噪声进行建模,并给出了相应的理论模型。为了验证该方法的正确性,进行了仿真算例的研究,结果表明该方法能有效地剔除有色噪声中的粗差,并在此基础上对噪声模型进行有效的系统辨识。     

基于噪声随机模型的加权观测融合方法

信息融合技术中,在各局部传感器的有色观测噪声为一阶AR模型的情况下,可以利用观测扩增方法消除有色噪声的影响,得到最优加权观测融合方程,从而实现状态的最优滤波解.对于有色观测噪声为MA或ARMA模型的情况,观测扩增方法不再适用.提出了基于有色观测噪声随机模型级数展开的方法,求解出各局部传感器有色观测噪声的方差,并利用该方差对加权观测融合滤波器进行了构造.通过计算实例证明,该方法不仅适用于观测噪声为AR模型,同时适用于噪声MA或ARMA模型.     

顾及时间相关噪声的单频GPS精密单点定位

扩展Kalman滤波(EKF)常常被用于单频GPS精密单点定位。Kalman滤波的前提假设之一是观测噪声为白噪声,即时间不相关,这在实践中往往不能满足。因为单频GPS观测值中包含有很难被完全消除的电离层、对流层等大气折射误差,以及多路径影响误差。这些误差在时间上是相关的,严重地影响了滤波解的精度和收敛时间。这里提出一种顾及时间相关噪声的Kalman滤波,在移动窗口内,利用核估计预测时间相关噪声的系统部分,进而实时修正当前历元的观测值和观测向量的协方差矩阵。该方法还有一个明显的优点就是,在滤波过程中不需要对时间相关误差做任何假设。最后通过一个实测算例验证了该算法的适用性。     

遗传算法在海洋测深异常数据处理中的应用

在海底地形变化连续、平缓的假设条件下,基于遗传算法理论提出了多波束测深异常数据探测新方法.为了说明该方法的正确性和合理性,将其与趋势面滤波法进行了分析和比较.结果证明该方法能充分利用遗传算法的优化特性,对海洋测深异常值进行合理、有效地探测.