CPⅢ测量数据处理系统开发若干关键技术研究

本文首先介绍了无砟轨道的相关内容,指出CPⅢ测量数据处理是整个建设中的关键,提出系统开发的总体目标与要求且设计了系统总体结构,详细阐述了系统开发中涉及的关键技术与基本理论,文中最后结合具体工程实例验证系统开发成果。     

基于方差分量估计的GPS/GLONASS组合点定位

介绍GPS/GLONASS组合定位模型,采用Helmert方差分量估计确定GPS与GLONASS两类观测值的精度,合理确定两类观测值的权。通过GPS/GLONASS的方差分量估计实测,GPS与GLONASS伪距观测值的精度分别为±4.560 7 m与±9.928 9 m,相应的权比约为5∶1,采用此权比进行定权,能够提高定位精度。     

高度约束MHE算法在伪距单点定位中的应用

针对目前全球卫星导航系统(GNSS)中伪距单点定位(SPP)技术的定位精度已不能满足现代大多数应用场景的需求,提出了一种附加高度约束的滚动时域估计(MHE)算法,以此来改善SPP的定位性能. 附加高度约束的MHE算法是将接收机的位置高度作为非线性约束加入到SPP的估计参数中,并采用近似MHE算法来进一步提高定位精度的优化算法. 结果表明:高度约束的MHE滤波比传统最小二乘(LS)的滤波具有更好的平滑特性,同时随其视窗大小的增加,其定位精度得到了进一步改善. 验证了附加高度约束MHE方案的有效性、可行性,所得结果对SPP的实际应用具有重要的参考意义.      

基于衰减因子的虚拟应答器信息融合方法研究

针对虚拟应答器(VB)信息融合时使用Kalman滤波易出现滤波发散的问题,提出了基于改进Sage-Husa自适应滤波算法的信息融合方法. 首先采用自适应滤波动态调节噪声统计特性参数,抑制滤波发散,在预测误差方差矩阵中引入衰减因子,减小陈旧数据的影响进而提高滤波精度,最后进行仿真实验,将所提出的滤波算法与Kalman滤波和Sage-Husa自适应滤波在VB的位置误差和速度误差上进行对比. 仿真结果证明:在相同的时间内,本文所述算法在VB的定位误差上具有显著优势,具有较好地稳定性.      

GPS/Doppler导航随机模型的移动窗口实时估计算法

引进时间遗忘因子和观测冗余度因子,有效地平衡移动窗口内不同时刻的观测数据及其冗余情况对单位权方差估值的贡献,改进单位权方差的移动开窗实时估计算法.采用载噪比模型确定观测权阵,等价权抗差估计方法处理粗差.实测车载GPS/Doppler数据的处理结果表明:采用本文算法显著提高GPS/Doppler的导航精度与可靠性.     

区域性CORS系统监测地表形变的可行性

连续运行卫星定位服务系统(简称为CORS)已经在国内外广泛建立,CORS在维护区域大地测量基准和城市测绘工作中得到了非常广泛的应用。但在城市地面沉降监测方面,仍存在基准站的稳定性、测量精度对平面及高程形变影响等问题。这里提出了一套完整的基于CORS系统变形监测网的稳定性分析的方法和流程。采用秩亏自由网平差,以位移向量一次性范数最小原则求取监测网点最合理的位移量及权阵。采用正态分布函数对监测点的位移显著性进行检验。结合武汉市地面沉降监测项目,分析评价了武汉市连续运行卫星定位服务系统(简称为WHCORS)用于城市地表形变监测的可行性。     

改进遗传算法及其在抗差估计中的应用

针对抗差估计的选权迭代法(IRLS)对迭代初值敏感的问题,提出了将抗差估计问题看作求全局最优化问题,利用具有全局收敛性和局部搜索能力的遗传算法(GA)进行求解;并对遗传算法的变异算子步长进行改进.最后通过实例验算,证明了GA抗差估计法的有效性和优越性.     

结构保持的图像序列自适应超分辨率重建

基于概率运动估计的超分辨算法能克服传统超分辨率方法过分依赖于准确运动估计的缺点,为了改善其重建效果,通过分析图像的局部结构模式,给出了局部空域活跃度的定义表征图像的局部结构特征,设计了形状、尺度自适应的非局部空时邻域窗口函数,进而提出了一种结构保持的超分辨率自适应重建算法。实验结果显示,本文方法具有更好的重建性能。     

利用中位数进行光纤陀螺信号抗差估计

为了削弱光纤陀螺信号中异常噪声对寻北精度的影响,在滤除高频周期噪声的基础上,提出了一种处理陀螺信号的新算法。推导了陀螺信号的抗差解公式及其误差影响函数,取观测值的中位数作为抗差初值,利用一次抗差估计求得的观测残差再用中位数法求得均方差因子,并给出了高崩溃污染率的初值辅以IGGⅢ方案迭代解算的混合算法。计算结果表明,基于可靠初值和均方差因子估值的抗差估计可以有效削弱异常干扰对陀螺的影响。     

岭参数确定的研究

中文阐述了多种岭参数确定方法的原理,如岭迹法、L曲线法、两步解法、GCV法和双h公式法,应用数据编程比较了各种岭参数计算方法所得的结果及对最小二乘估计的改进效果.结果表明,L-曲线法易于确定岭参数,是一种确定岭参数的良好方法.此外,两步解作为另一种解算病态问题的方法,不仅要明显优于LS估计,并且改善了L-曲线法的计算结...