扩展卡尔曼滤波的虚拟格网伪距差分算法研究

针对传统伪距差分服务端压力大,以及在复杂环境下进行导航定位,某些历元卫星信号弱、卫星数不足、无法连续定位的问题,该文提出了基于扩展卡尔曼滤波算法的虚拟格网伪距差分方法。该方法充分利用先验信息和动力学模型,解决了复杂环境中动态定位结果不连续、定位精度低等问题。为验证算法的有效性,该文分别进行了动态、静态实验,并与最小二乘结果进行对比,实验结果表明:静态模式下,卡尔曼滤波算法比最小二乘算法的定位精度,在N、E、U方向分别提高48.3%、47.1%、52.5%;动态模式下,卡尔曼滤波算法比最小二乘算法更加稳定,更适合复杂环境定位。     

GPS反射信号用于海冰识别与海面测高

针对全球定位系统反射信号干涉测量(GPS-IR)反演海面参数技术模型简单且应用单一的问题,该文提出引入表征信号振幅变化的阻尼系数来修正粗糙面对反射信号的影响,以非线性最小二乘算法对修正模型的参数进行识别.实验表明:在海冰识别上,阻尼系数的变化可清晰反映测站附近海冰状态的变化,证明了岸基GPS-IR识别海冰的可行性;在海面测高上,反演值与验潮站的实测值的相关系数达到0.98以上,相比经典频谱分析理论,均方根误差和平均绝对误差降低了约50％.     

输入非线性方程误差自回归系统的多新息辨识方法

典型块结构非线性系统包括基本的输入非线性系统、输出非线性系统、输入输出非线性系统、反馈非线性系统等.输入非线性系统包括输入非线性方程误差类系统和输入非线性输出误差类系统.以输入非线性方程误差自回归系统,即输入非线性受控自回归自回归(IN-CARAR)系统为例,分别基于过参数化模型,基于关键项分离原理,基于数据滤波技术以及基于辨识模型分解技术,研究和提出了IN-CARAR系统的随机梯度辨识方法、多新息随机梯度辨识方法、递推最小二乘辨识方法、多新息最小二乘辨识方法.这些方法可以推广到其他输入非线性方程误差系统、输入非线性输出误差类系统、输出非线性方程误差类系统、输出非线性输出类系统、反馈非线性系统等.同时,给出了几个典型辨识算法的计算步骤、流程图和计算量.     

一种平滑程度可控的等高线平滑方法

提出了一种能够通过具有实际意义的参数控制等高线平滑程度,通过等高线平滑可以控制等高线细节的表达程度的方法,能够完成不同尺度下等高线的简化;算法通过结合曲线平滑和迭代最大残差抑制方法,完成等高线平滑程度控制,此时全体高程点平面位移均低于给定平滑容差.首先通过自适应算法选取最大平滑因子,对全体高程点进行平滑处理,选择点位位移最大高程点进行局部处理,以一定倍率逐渐减小平滑因子,使得该点点位位移低于给定平滑容差;不断重复该过程,直到全体高程点点位位移均低于给定平滑容差,从而完成等高线平滑程度的控制.经实验验证,等高线平滑后曲线曲率更小,曲率变化更加均匀,且等高线精度能够通过参数进行控制.     

抗差估计在测量粗差处理中的应用

在测量数据处理时,经典的最小二乘估计方法对数据的粗差敏感度非常高,抗差效果较差.针对这个问题,学界提出了抗差估计的概念.本文对一种广义极大似然估计方法进行了简单介绍,通过一个算例对最小二乘和抗差估计两种方法所得结果进行了比较.结果证明,比较数据在存在粗差时,以广义极大似然估计为代表的抗差技术具有较明显的优势.     

基于岭回归的大坝变形位移模型

大坝回归建模中常常因自变量间的多重共线性产生"病态"问题,使得回归系数无法真实反映环境因子对大坝变形的影响.利用岭回归建立大坝变形模型,采用L曲线法对岭回归模型中岭参数进行求解,相比最小二乘方法直接得到的系数,岭回归模型求解结果更符合实际,且所建立模型能对大坝变形进行有效预测.     

平面四参数模型在权源资料坐标转换中的应用——以济源某地块为例

针对历史土地权源资料坐标系多样的现状,为充分利用权源资料和维护坐标系统的一致性,本文提出了一种把旧坐标系成果转换到2000国家大地坐标系的平面四参数转换方法.首先,利用网络RTK设备结合权源资料实地采集重合点;然后,采用平面四参数模型计算转换参数;最后,把旧坐标系成果转换到2000国家大地坐标系.以济源某地块为例进行实地验证,该方法具有较高的转换精度,能够实现界址点的精确计算,满足土地权属调查的要求.本文方法能够减少外业调查投入,对土地权属调查具有一定的现实意义.     

顾及残差约束的多面函数法融合卫星测高和船载重力

融合多源重力数据是精化局部区域重力场的必要手段。本文通过引入残差约束因子,改进了基于多面函数的多源海洋重力数据解析融合方法。以日本群岛附近海域为例,使用卫星测高反演重力场模型和船载重力数据,分析了分块大小、融合船载重力数据量及其分布对该方法的影响,并与改进前多面函数法及最小二乘配置法的结果进行比较,验证了改进方法的可靠性和有效性。与验证船载重力数据相比,顾及残差约束的多面函数法精度最好,极值和标准差均显著下降。与多面函数法相比,不仅较好地改善了控制船载测点附近的不符值,而且将其较好地推估至整个区域的船载观测数据之间,残差分布合理,且无明显测线状误差。     

基于训练序列的水声信道多普勒频移估计

由于水声通信媒介(声波)速度远远小于陆地通信媒介(无线电波)速度,水声通信多普勒频移比陆地无线通信多普勒频移要大几个数量级,因此多普勒频移估计是水声通信的一个重要问题。文中提出了一种水声通信系统中基于训练序列的多普勒频移估计方法。在接收端先由已知训练符号构造无噪声干扰下的理论接收信号;再根据理论接收信号与实际接收信号之间的误差平方和最小,得到含有信道衰减因子A和多普勒因子Δ的双变量目标函数,根据此目标函数的曲面图以及对其的分析,发现A的不同取值基本不影响Δ的寻优,从而可将双变量目标函数变成单变量目标函数;然后利用全局优化理论中求解有限区间内多峰值函数最值的区间斜率算法,求解多普勒因子的最小二乘估计值,从而得到多普勒频移的估计值。文中还分析了区间斜率算法的收敛性,且仿真结果显示所提算法优于现有算法。     

越南沿海潮汐性质分布及极值天文潮位

采用最小二乘法,先对越南从北至南的33个沿海验潮站的长期观测资料(最少是5年,最多是53年)进行潮汐调和分析得到各站的调和常数,再根据分潮O1、K1、H1的振幅值计算V=(HO1+HK1)/HM2,然后结合各站的V值和实际观测资料,指出:越南北部沿岸潮汐性质为正规全日潮,潮汐振幅在2.5~4.5 m范围内;越南中部沿岸潮汐性质较复杂,该海岸具有3种潮汐类型,潮汐振幅较小大概0.5~2.5 m范围内;越南南部沿岸潮汐性质为不正规半日潮,潮汐振幅是3.0~4.0 m左右;越南西南部沿岸潮汐性质为不正规日潮,潮汐振幅大概是1.0~2.0 m范围内。