城市环境下多系统PPP/INS定位测速性能分析

为了进一步提升动态环境下的组合导航定位测速的精度,对城市环境下多系统精密单点定位(PPP)/惯性导航系统(INS)定位进行测速性能分析:基于消电离层组合PPP模型构建松、紧组合PPP/INS模型,利用卡尔曼滤波实现PPP/INS定位测速算法;然后通过车载实测数据验证PPP/INS模型的定位测速精度,并分析全球定位系统(GPS)/INS松、紧组合,GPS+伽利略卫星导航系统(Galileo)/INS松、紧组合和GPS+格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)+Galileo/INS松、紧组合的定位、测速性能。结果表明,PPP/INS的定位精度在观测卫星数目较多的情况下可达到厘米级,测速精度可达到亚厘米级;在城市环境中采用多卫星系统组合是改善精度的一个重要途径,在观测卫星数目较多的情况下松组合与紧组合精度基本相当,全球卫星导航系统(GNSS)观测状况不佳时,紧组合与松组合模式相比精度可有明显提高;不同卫星系统下,紧组合较松组合的测速精度均能有所提高。

一种融合5G CSI和地磁的集成学习定位方法

针对深度学习算法在多传感器融合定位中容易出现的局部收敛、异质融合性能不佳等问题,本文提出了一种集成双向长短期记忆网络(BiLSTM)和注意力机制的多输入卷积神经网络(CNN)的室内定位算法。该算法首先对5G信道状态信息(CSI)和地磁数据分别进行预处理;然后各自基于独立的分支网络进行离线训练,同时提取指纹数据的空间特征和时序特征,追加注意力机制层;最后在全连接层实现了异质传感器数据的融合定位。在会议室和教学楼大厅的试验结果表明,平均定位误差分别为0.95和1.84 m,相比误差反向传播网络(BPNN)分别提高了48.9%和42.7%,定位精度和系统稳定性均大幅提升。

GPSⅢ星载原子钟长期性能评估

为评估GPSⅢ星载原子钟的长期性能,对其数据特性和时频特性进行分析。结果表明,GPSⅢ星载钟存在相对固定的频率漂移,均值为(4.7±0.1)×10^(-14)/d;拟合噪声整体保持长期稳定,均值为(2.0±0.007)×10^(-10)s,但存在约200d的波动周期;频率准确度在运行前期波动较大,但之后进入相对稳定状态,均值为(7.3±0.5)×10^(-12);千秒稳、万秒稳和天稳的均值分别为(2.5±0.02)×10^(-14)、(5.9±0.04)×10^(-15)和(4.2±0.04)×10^(-15);卫星钟差存在近似于卫星轨道周期1倍、2倍或1/2倍的显著周期项;GPSⅢ星载钟性能较GPSⅡF整体有改进和提升,但除准确度指标之外的整体性能稍逊于BDS-3和Galileo。

5G信道状态信息信号质量及指纹定位性能分析

5G信道状态信息(channel state information,CSI)具有丰富的特征信息,是一种理想的指纹定位信号,但信号质量易受环境干扰,对定位性能影响较大.为了分析不同因素对5G信号质量和定位性能的影响程度,本文首先阐述了5G信号特征和基于支持向量回归(support vector regression,SVR)的定位算法,分析了数据采集时终端的高度、方向、人体遮挡等因素对信号质量的影响,测试了廊厅、小办公室和中型会议室三种场景下的定位性能.结果表明:5G信号质量受周围环境影响较大,在干扰较小的情况下,基于5G CSI的位置指纹定位算法在三种场景下的定位精度分别为0.93 m、1.46 m和1.94 m,能够满足大多数室内定位应用需求.

强电离层环境下的北斗三频周跳探测与修复

针对强电离层环境下,周跳探测受电离层延迟和伪距多路径的影响容易造成误探的问题,提出了一种适应强电离层环境的周跳探测与修复方法,并选取了合适的伪距相位组合探测阈值。本文选用三频GFIF相位组合、MW组合以及电离层改正的无几何伪距相位组合进行周跳探测,在周跳修复阶段采用电离层改正的伪距相位组合和2个MW组合,解决了联立方程病态问题。通过采用磁暴发生当天的JFNG与XMIS测站观测数据,并在数据中加入2周内小周跳和随机周跳进行实验,结果表明,该方法在强电离层环境下能准确地实现周跳的探测和修复。

声速剖面精简的有效面积算法

针对海洋大地基准网建立过程中,深海环境下水声定位声速数据量庞大、声线跟踪耗时长、效率低的问题,提出一种采用有效面积算法的声速剖面高效精简方法,通过计算声速曲线上相邻三点间的有效面积,设定比例系数搜索阈值,并将各数据点计算得到的面积值与阈值进行比对,来判断是否剔除数据点,实现声速剖面的高效精简。采用南海某海域的实测水声数据进行实验分析,结果表明,提出的方法对声速剖面的简化率可达到84%以上,声线跟踪效率提高6倍以上。并给出了方法中阈值系数的最优解,使定位误差控制在0.2 m以内,为声速剖面精简提供参考。

海洋立体观测网建设与发展综述

高精度全球海洋立体观测网是空天地海一体化观测网的重要组成部分,是陆基观测网和空基观测网向海洋的重要延伸。本文系统介绍了海洋立体观测网的组成,即海洋时空基准网和海洋环境监测与感知网;详细梳理了核心装备,包括水下导航与定位装备、海洋地球物理环境探测装备、极区导航定位装备与大数据中心。面向我国经略海洋和海洋强国战略,应紧跟海底立体观测网的发展趋势,并加快其建设。

对TurboEdit周跳探测及修复算法的改进

概述了Turbo Edit算法的基本原理,指出了伪距观测值精度较低造成的小周跳探测不准的问题,分析归纳了不敏感周跳组合。设计了基于移动平滑窗口的探测模型,分别改进了Melbourne-Wübbena组合和Geometry-Free组合的周跳探测阈值条件,有效降低了伪距观测值精度较低对于周跳探测的影响。实验采用GPS和北斗实测双频数据进行了验证,结果表明,该算法能够准确地探测和修复双频非差观测数据中所有模拟的周跳。

窄巷FCB估计方法改进及时变特性分析

窄巷波长相对较短,受观测数据质量和未模型化误差的影响较大,导致参考站计算的窄巷FCB估值的互差较大,窄巷FCB稳定性较差。针对窄巷FCB估值出现较大偏差的参考站,本文提出了基于抗差初值的窄巷FCB抗差估计方法,该方法取当前历元所有参考站窄巷FCB估值的中位数作为抗差初值,采用IGGⅢ方案降低了有偏差的窄巷FCB估值的权比。采用IGS全球跟踪站网的数据进行验证,改进的方法提高了窄巷FCB的精度和稳定性,采用每天估计的一组卫星端的窄巷FCB即可满足窄巷模糊度固定的精度要求。同时,采用本文改进方法估计的窄巷FCB,可以提高用户端仿动态单天解的窄巷模糊度固定成功率和定位精度。

伪距相位和无几何相位组合探测与修复多频周跳的比较

基于三频伪距相位和无几何相位组合周跳探测与修复的基本原理,分别推导周跳探测的阈值条件,研究组合量的优化选取模型;以组合量标准差最小为原则并综合历元间电离层延迟误差,选取适合于北斗三频数据的伪距相位和无几何相位组合。实验结果表明,两种方法均能实时探测和修复所有模拟的周跳;综合算法计算量、复杂性和舍入误差,首选伪距相位组合法。

Galileo/GPS精密单点定位收敛时间与定位精度的比较与分析

研究了Galileo PPP参数估计及其误差处理方法,并采用MGEX 1924和1925周的数据进行了试验分析。结果表明,Galileo系统的平均可见卫星数不到GPS的一半。卫星数为4颗左右时,定位收敛通常需要180个历元,而达到6颗时仅需要66个历元。可见卫星数的增加显著提升了Galileo的收敛速度,随着卫星数的进一步增多将会达到与GPS收敛速度相当的水平。Galileo的3 h静态PPP收敛后的定位偏差约是GPS PPP的2.5倍,达到4.75 cm。随观测时间的增加定位精度提升显著,其6、12、24 h的定位精度分别能达到2.38、1.51和1.26 cm;其中12和24 h的定位精度比GPS略低约0.40 cm,但二者水平方向的精度优于1 cm,高程方向的偏差比1 cm稍大。

海底大地测量控制网研究进展综述

高精度的海底大地测量控制网是数字海洋和水下网络中心战的基础设施之一,而现阶段我国海底控制网的建设和研究几乎为空白。为自主建立我国高精度的海底大地测量控制网,本文借鉴发达国家的经验,结合国外海底控制网的发展与研究现状,系统介绍了GNSS/Acoustic系统的组成及发展;详细梳理了数据处理中的关键技术,分析了影响海底控制点精度的因素和控制点定位精度;结合我国现状,建议加紧开展我国海底控制网的建设与研究。

大规模GNSS网分布式存储与解算方法

针对GNSS大网在海量数据存储和解算方面面临的挑战,设计了从基础设施、数据管理、计算和服务到应用的GNSS分布式存储与解算体系结构;基于HDFS改进了GNSS数据存储目录结构;基于HBase设计了GNSS数据存储表结构;基于MapReduce提出了GNSS大网分区分布式解算策略。实验搭建了分布式平台,实现了GNSS数据分布式存储、并行检索和发布以及GNSS大网分区分布式解算,存储和解算性能均得到了较大提高。结果表明,所提出的方法可用于GNSS大网数据存储和解算。

大规模GNSS网发展及数据处理现状

大规模GNSS网是实现高精度位置服务的重要基础设施。本文从空间段、地面段和数据规模3个方面梳理了大规模GNSS网的发展现状;空间段可用的卫星和频率资源显著增加,地面段GNSS网的规模越来越大,GNSS的数据规模呈指数级趋势倍增。详细总结了海量GNSS数据的存储与管理方法,集中式存储方法已不能满足大规模GNSS网数据存储应用的需要,云存储是一种有效的解决方案。系统归纳了GNSS大网的解算策略,当前主要通过改进模型算法和采用并行计算技术两个途径解决GNSS大网数据解算面临的瓶颈。

海量连续运行参考站网数据云存储模型

国家、区域、行业级连续运行参考站网的不断建成及连续观测,连续运行参考站网的数据量呈几何倍数增长,面对海量连续运行参考站网数据,集中式数据管理的可靠性、扩展性、抗灾性和容错性受到限制,云存储将网络中的大量存储设备协同起来工作,具有高抗灾容错性、高扩展性、高数据写入和读取性能,同时支持大吞吐量数据的并发访问,可实现连续运行参考站网数据的高效管理。基于分布式处理平台Hadoop,提出了连续运行参考站网数据云存储模型,可将已建成的连续运行参考站网站、数据中心纳入到云存储集群。实验搭建了Hadoop集群,利用中国大陆构造环境监测网络数据,建立了存储目录,执行了连续运行参考站网数据上传、下载、生成指定采样率文件等操作,测试了集群的可靠性、扩展性、抗灾容错性和下载速率。作为新的连续运行参考站网数据管理方式,云存储提高了连续运行参考站网数据的管理效率。

基于设计模式的GNSS数据解算软件GNSSer的设计与开发

采用C#语言,在.NET 4.5框架下,利用6种设计原则和6种设计模式解决GNSS数据处理软件开发中反复出现的问题,开发GNSS分布式数据处理软件GNSSer,达到统一与打破GNSS数据处理中面向对象方法在分析、设计和实现之间壁垒的目的,具有易维护、易扩展、易复用和灵活多样的特点。

结核感染T细胞斑点试验对尘肺结核的诊断价值

尘肺是由于在职业活动中长期吸入生产性粉尘并在肺内潴留而引起的以肺组织弥漫性纤维化为主的全身性疾病,是我国现阶段最主要、最严重的职业病病种[1-2]。肺结核是由结核分枝杆菌引起的慢性传染病,是尘肺常见的严重合并症。临床上把这两种病变复合共存的特殊类型单列为尘肺结核[3]。尘肺结核患者体内的矽尘与结核菌协同作用引起复杂的组织反应,使其病理改变、临床表现与影像学特点均不同于单纯的尘肺或结核[4]。

高精度海底大地控制网建立方法分析与比较

海底大地测量控制网是陆基大地控制网在海底的自然延伸,是空间数据基础设施的重要组成部分。本文从作业方式、数学模型、测距误差、定位精度等方面比较了圆心法、非差法和历元间单差法建立海底大地控制网的异同。结果表明:圆心法须事先测定海底应答器阵列的几何结构,且仅能获得几何中心水平分量的高精度坐标;非差法可以获得控制点高精度的水平分量坐标,但高程分量精度较差;历元间单差法可以同时获得高精度的水平分量和高程分量坐标,并与航迹线、声学测距精度、GNSS动态定位精度等密切相关。最后,面对CGCS 2000向海底延伸的任务需求,为建立我国高精度永久性的海底大地控制网,提出了提高海底控制点精度的改进措施。

肺结核误诊为间质性肺疾病1例

结核病是一种特异性炎症,病变性质可因病期、病程、病理而改变。影像表现常为肺野局限的斑点、斑片、条索状阴影、实变影及空洞等,呈多种形态。近年来,随着抗生素滥用、免疫抑制患者不断增加,不典型肺结核的病例数也不断增加。

基于北斗卫星导航系统的低轨卫星精密定轨精度分析

随着北斗卫星导航系统的建成运行,基于北斗卫星导航系统的低轨卫星精密定轨得以广泛应用。为有效评估基于北斗卫星导航系统的低轨卫星精密定轨精度,本文分别基于运动学法、动力学法和简化动力学法对低轨星载北斗观测数据进行了精密定轨处理,并通过重叠弧段法进行内符合精度评价,然后采用不同定轨方法对比的方式对精密定轨结果进行了验证分析。试验结果表明,3种精密定轨结果的位置互差均方根误差为1.4 cm,最大位置互差7 cm,说明基于北斗卫星导航系统的精密定轨精度可达到厘米级。