粗差估值型抗差估计

在测量数据处理中,解差受到观测空间和设计空间的双重影响。本文导出了粗差估值与解差的关系,进而得出了以粗差估值表示的ＬＳ估计的影响函数。通过对粗差估值加以限制,根据等价权原理,实现ＬＳ估计对观测空间和设计空间的抗差性。算例表明,粗差估值型抗差估计对观测空间和设计空间均具有良好的抗差效果。     

基于方差分量估计的不同截止高度角下的组合单点定位

BDS/GPS/GLONASS组合系统定位时,由于系统间卫星测距精度的差异性,需要合理确定卫星间权比,Helmert方差分量估计常被用于确定不同类观测值间权比;而当观测值含有粗差时,Helmert方差分量估计定位结果容易被粗差污染或收敛失真,出现大的偏差。文中基于Helmert方差分量估计,引入等价权因子IGGIII函数,建立抗差Helmert方差分量估计权函数模型,对比分析其在低截止高度角10°、15°和20°下,在BDS/GPS/GLONASS组合系统定位中的应用及定位精度,并讨论分析在高截止高度角30°和40°下,组合系统和单系统BDS的定位精度。实验结果表明:当观测值无明显粗差时,Helmert方差分量估计和抗差分量估计的定位精度相当,略低于高度角权函数的定位结果,点位精度RMS优于2.5m;含粗差时,抗差解定位精度最高;当截止高度角为30°时,BDS单系统定位精度RMS优于5m,而组合系统RMS接近3m;为40°时,组合系统平面精度RMS优于2m,三维精度RMS优于6m,而单系统不能定位。     

精密单点定位不等精度观测值的RKF研究

推导了精密单点定位含有粗差观测数据的M-LS滤波原理,对等价权阵采用三段降权函数实现抗差。从新息和残差的协方差关系出发,利用对粗差敏感的残差标准差作为抗差因子。通过迭代减弱卫星间载波残差及其抗差因子的相关性。针对载波和伪距观测值不等观测精度和不相关性,采用双抗差因子实现静态抗差卡尔曼滤波（robust Kalman filtering,RKF）。采用标准卡尔曼滤波、基于新息RKF、基于残差的增益矩阵双抗差因子RKF、基于残差的等价权阵双抗差因子RKF等4种模型,分别对一组实测数据解算分析。结果表明,基于新息RKF对精度较高的载波粗差不敏感;基于残差的增益矩阵RKF对载波较小的粗差抗差效果较差,且发生粗差历元时刻的状态参数与真值偏差较大;而基于残差构造的等价权阵双抗差因子RKF可以非常精确和高效地实现抗差,单个卫星粗差对测站位置参数影响小于1 mm。     

基于模糊理论的抗差Kalman滤波算法

动态导航与定位的质量取决于对动态载体扰动和观测异常扰动的认知和控制质量.在实践中,观测向量及其动态模型信息均可能存在异常,此时若仍利用标准Kalman滤波,则状态滤波解将极不可靠.在标准Kalman滤波原理的基础上,结合模糊控制理论,提出了一种基于模糊理论的抗差Kalman滤波算法.该方法是依据滤波处理后的数据残差,利用模糊理论构造等价权,从而有效控制粗差对导航解的影响,并用算例验证了该方法的可行性和有效性.     

基于模糊理论的抗差Kalman滤波算法

动态导航与定位的质量取决于对动态载体扰动和观测异常扰动的认知和控制质量。在实践中,观测向量及其动态模型信息均可能存在异常,此时若仍利用标准Kalman滤波,则状态滤波解将极不可靠。在标准Kalman滤波原理的基础上,结合模糊控制理论,提出了一种基于模糊理论的抗差Kalman滤波算法。该方法是依据滤波处理后的数据残差,利用模糊理论构造等价权,从而有效控制粗差对导航解的影响,并用算例验证了该方法的可行性和有效性。     

相关观测抗差估计方案的比较分析

针对相关观测,基于敏感度分析的角度,利用学生化局部敏感度指标,并以此来确定抗差估计等价权。与此同时,将基于学生化残差确定等价权的抗差估计从独立观测推广到相关观测。最后将由t统计量和τ统计量确定等价权函数的抗差估计进行了Monte Carlo模拟比较分析。结果表明,基于学生化残差的抗差估计方案基本不具有抵御粗差影响的能力;而利用学生化局部敏感度指标的抗差估计能够有效抵御粗差的影响,但不稳定。这说明其在特定情形并不具有较强的抗差功效。     

瞬态与稳态瑞利波法频散曲线等价性研究

简述了稳态及瞬态瑞利波测试系统和瑞利波相速度频散曲线的求取原理,指明了瞬态SASW法所得的频散曲线与稳态法结果等价的理论前提,提出了一种通过控制测试过程来改善SASW法测试效果的优化相干函数方法。     

基于等价分析法评估溢油事故的自然资源损害

尽管国际公约和许多国家立法已将海上溢油事故导致的自然资源损失列入索赔范围,然而,在量化和货币化损害以及确定索赔和修复范围等方面尚未建立被广泛接受的计算方法。生境等价分析(Habitat Equivalency Analysis,HEA)和资源等价分析(Resource Equivalency Analysis,REA)是美国和欧盟应用于评估自然资源损害的理论方法,二者的关键假设是受损的生态服务损失和修复计划的服务收益应当相等。HEA结果依赖于生态服务价值标尺选择、服务价值水平、恢复曲线形状、修复计划时长以及贴现率等;REA结果受死亡生物数量和年龄组成的影响。HEA和REA的非货币形式结果补偿的并非生态环境,而是人类社会福祉。目前,一些货币化损失的方法已被提出,然而传统经济学家和生态经济学家之间存在争议。美国部分法庭承认HEA和REA方法,其结果为法庭索赔提供数据支持。如果将生态学和经济学原理结合考虑,将能够促进等价分析法的深入发展,推动索赔工作更加有理有据。     

长航时长距离机载GNSS动态定位中参考卫星与参考测站的自适应更换方法

相对定位技术是目前GNSS定位中精度最高、可靠性最好的一种定位模式。但在长航时、长距离的机载GNSS动态相对定位中,经常需要更换参考卫星和参考测站。如何合理有效的更换参考卫星和参考测站,是保证长航时长距离机载GNSS相对定位稳定性、连续性和可靠性的一项关键技术。对此本文提出了一种"自适应换星换站"法来解决这一问题。对于"换星"采用一个通用转换矩阵来实现换星前后双差模糊度的等价变换;对于"换站"利用等价消参法将换站前后的数据进行严格的自适应融合,以保持整个解算过程的连续性和稳定性。通过实测机载GNSS数据的解算,检验了该方法的可行性和有效性,其定位结果精度优于2cm。     

自适应序贯抗差估计

对含有粗差的观测值和先验参数,通过构造与它们的实际精度相适应的等价权矩阵的方式,采用双因子等价权原理,建立自适应M-M序贯抗差估计解式,并用实例验证其效果。