GPS-陀螺全站仪的研究

在保证高精度陀螺定向精度的前提下,探讨采用GPS单点定位技术快速测定测站点坐标,方便求得测站点的子午线收敛角。通过分析大地坐标和平面坐标对子午线收敛角精度的影响,将GPS单点定位测量的WGS-84数据转换到1954北京坐标系,并结合单点定位技术分析其所测数据能否满足陀螺定向精度要求。目前,GPS单点定位精度能够满足纬度在60°范围内陀螺定向中子午线收敛角的精度要求。通过理论分析可知,GPS单点定位精度要求随着纬度和经差的减小而不断降低,将子午线收敛角的精度控制在2″之内,测站点位于中纬度地区(30°～45°),GPS单点定位精度控制在40 m之内,即可满足陀螺定向所需精度要求。最后对GPS-陀螺全站仪的数据处理流程进行总结,分析GPS-陀螺全站仪的功能模块,理论上实现GPS-陀螺全站仪直接得出定向边的坐标方位角。     

基于光谱相似性的高度异质性喀斯特区域植被盖度提取

利用地物分布的光谱异质性与均匀性信息,提出一种基于光谱相似性的高度异质性条件下喀斯特植被盖度提取方法。研究表明,利用NDVI植被指数方法提取植被盖度时均容易低估喀斯特区域的植被盖度信息,利用像元二分模型则容易高估整个区域的植被盖度信息;而基于光谱相似性对图像进行分块后再提取植被盖度,降低了高度异质性景观对喀斯特植被盖度信息提取的影响,提高了喀斯特地区植被盖度提取的精度。     

基于六角格的陆地边界环境模型构建方法研究

陆地边界环境是边界划界与边界区域分析的基础,是关系到国家利益的重要内容。然而,国内外对相关技术的研究却不多,研究成果更少。针对这一问题,本文分析了陆地边界环境的具体内容,提出了基于六角格的陆地边界环境模型,探讨了模型的构建流程,研究了建模过程中的几项关键技术,包括数学基础的确定、区域剖分技术、区域细分技术及信息映射方法等。最后对模型技术进行了总结,展望了其实际应用前景。     

基于低通滤波的GPS/INS组合导航模型研究

惯导系统中惯性元件误差是影响惯性导航及组合导航精度的重要因素。本文首先分析了INS加速度计及陀螺仪在不同方向上的原始观测数据误差源及其相关作用,并给出低通滤波及GPS/INS(Global Positioning System/Inertial Navi-gation System)组合导航模型。在此基础上,提出采用低通滤波器消除INS原始数据中的高频随机误差,提高GPS/INS组合导航精度的技术路线。模拟INS的线速度及角加速度原始观测数据,对本文模型进行INS自主导航测试,导航精度得到明显提高。进一步采用实测数据进行组合导航分析,滤波前后计算的位置误差比较可以看出滤波后的导航解要优于滤波前,X、Y、Z三个方向上导航精度分别提高了15.1%、28.3%、28.1%。在残差最大值的比较上,三个方向上都有所减小,说明本文模型可有效提高导航精度。     

天气雷达站址选择的有效地理视距分析

本文在详细介绍了雷达遮蔽角图和雷达等射束高度图的制作原理和方法的基础上,分析了天气雷达的有效地理视距,开发了天气雷达有效地理视距分析系统。该系统能自动绘制雷达遮蔽角图和等射束高度图,并能对天气雷达候选站址的有效地理视距进行分析,这能为寻求天气雷达最佳候选站址带来方便。     

一种提高大比例尺航测精度的方法试验研究

针对现有规范关于1∶500与1∶1000平坦地形测图必须采用全野外高程控制测量的规定,本文的试验采用装载组合宽角相机的无人飞艇低空航测系统,通过空中三角测量内业方法,突破了此技术限制。文中详述了三个试验测区的地理状况,以及采用的控制网布设方法,尤其是新设计的标志点之优点。成果表明,用航测内业加密方法所成图的高程和平面精度均超过现有规范标准。说明利用无人飞艇低空航测系统可以实现1∶500和1∶1000测图的全部航测任务,符合"允许采用新技术以更高质量的成果突破现有规范限制"的规定。     

弱GPS信号捕获算法及其仿真研究

为满足低信噪比环境下的导航需要,介绍了一种基于改进循环相关的GPS基带信号捕获算法。本文借助于GPS信号基带数学模型以及FFT技术,从理论层面上对捕获算法的信号处理流程以及捕获性能进行了分析;并利用真实GPS基带数据对算法在低信噪比环境下的检测概率和捕获能力进行了重点仿真,仿真结果显示算法在低信噪比环境下是有效的,能够提高低信噪比环境下的检测概率和提高GPS接收机的检测灵敏度。     

L波段高空气象探测雷达探测数据异常的处理

1引言高空气象探测工作在天气预报、防灾减灾、国防、科学研究等方面,都发挥着举足轻重的作用。L波段高空气象探测雷达自动化程度高、硬件高度集成化、探测数据精度上升一个量级而使得高空探测工作达到了一个新的里程碑阶段。但是L波段高空气象探测雷达在高空探测的过程中,由于雷达和仪器等不同原因,经常会出现探测数据异常(接收数据乱码、探测数据飞点)现象。严重阻碍着高空气象探测工作的顺利开展。     

利用Ka波段云雷达对青藏高原三类重要天气系统云宏观参数日变化特征的研究

青藏高原上空云宏观参数的日变化受大尺度环流、当地太阳辐射和地表过程的联合作用,对辐射收支、辐射传输及感热、潜热的分布等有重要影响。由于缺乏持续定量的观测,对各类天气系统云宏观参数日变化特征的了解还十分不足。多波段多大气成分主被动综合探测系统APSOS（Atmospheric Profiling Synthetic Observation System）的Ka波段云雷达是首部在青藏高原实现长期观测云的雷达。本文基于2019年全年APSOS的Ka波段云雷达资料,采用统计和快速傅里叶变换方法研究了西风槽、切变线和低涡三类重要天气系统影响下的有云频率、单层非降水云或者降水云非降水时段的云顶高度、云底高度和云厚日变化的时域和频域特征,得到了统计回归方程。主要结论有:（1）西风槽系统日均有云频率为56.9%,切变线系统为50.8%,低涡系统达73%。（2）尽管西风槽和切变线系统的成因不同,但两类系统云宏观参数的日变化趋势和主要谐波周期相似:日变化趋势基本为单峰单谷型,日出前最低,日落前最高。有云频率表现为日变化和半日变化,单层云云顶高度、云底高度和云厚主要表现为日变化。（3）低涡系统云宏观参数的日变化特征与前两类系统明显不同:日变化趋势表现为多峰多谷型,虽然有云频率和单层云云顶高度、云底高度主要谐波中均以日变化振幅最大,但频谱分布分散,云厚主要变化中振幅最大的是周期为4.8 h的波动。（4）得到了各系统有云频率、单层云云顶高度、云底高度和云厚日变化的统计回归方程。     

热带气旋大风风圈半径非对称性特征及成因简析

为进一步完善热带气旋大风风圈的分析和预报业务,利用中央气象台（NMC）发布的热带气旋报文资料、ERA5再分析资料,研究了2015年6月30日至2020年12月31日热带气旋最大强度时的7、10和12级风圈的非对称性特征及成因。统计结果表明: 热带气旋的7级风圈半径非对称性最大,10级次之,12级最小;非对称分布热带气旋的7、10和12级风圈最大半径大多分布在东北、东南和西北象限;同一热带气旋的7级和10级风圈最大半径大多分布在相同的象限。将7级风圈单一象限分布的热带气旋与多象限分布的热带气旋各按象限分布分成4类,分析4类7级风圈单一象限分布的热带气旋生成季节、地面10 m风特征及风圈非对称分布的成因发现:各类热带气旋具有明显的季节特征;地面10 m风场呈不对称分布;风圈非对称分布与西太平洋副热带高压、西南气流及地面冷高压等天气系统与热带气旋的相互作用造成的各象限位势高度梯度非对称分布密切相关。