水下重力异常相关极值匹配算法

重力辅助惯性导航是利用地球物理特征信息——重力来修正水下潜器惯性导航误差,其关键技术是匹配算法。基于平均平方差最小准则构造差分降权相关目标函数模型,针对受干扰误差随机影响,基于目标函数模型搜索得到的多个有效位置,均有可能以不同概率密度源于正确位置这一问题,提出概率数据关联滤波重力匹配算法,与最近邻法相比,该算法确定的航迹更接近于真实位置,提高算法的可靠性与抗干扰性;分析探讨序列采样间隔对匹配精度的影响。通过试验区仿真匹配,结果表明,当选择适当的采样间隔与采样长度,该算法能有效修正导航误差。

相关极值的重力匹配辅助导航

对惯性、重力匹配组合导航算法进行了描述和分析，提出了一种新的基于相关极值的重力匹配辅助导航算法。该算法对数字重力图进行细化，运用约束条件在重力图寻值过程中有效地剔除了大量的干扰数据，改进并优化了基于相关极值的传统重力匹配算法。仿真结果表明，该算法将惯导数据误差由10^-2减小了1～3个数量级，较好地抑制了重力数据误差的影响并提高了匹配精度；将高达10^15的计算量减少到了10^7，大大提高了重力匹配的速度，达到了实时导航的目的；同时也有效地消除了厄缶（Eotvos）效应对重力匹配的影响，更适合于水下导航的实际需要。

一种新的实时相关极值匹配算法设计与仿真

对传统相关极值匹配算法局限性进行了分析,并利用二维高斯样条函数张量积方法对局部重力异常离散格网基准图进行逼近以获取该局部基准图的连续解析表达式,在此基础上对相关极值匹配算法进行重新建模并采用拟牛顿BFGS非线性寻优方法对该模型进行解算。考虑到相关极值算法存在实时性差的缺点,采用固定初始序列长度的方式对初始序列采样结构进行改善,推导出了刚性变换中心从序列质心到原点的转换公式,最终完成能够实现单点迭代的基于局部重力异常基准图实时相关极值匹配算法设计,该匹配算法突破了传统离散匹配算法受限于基准图分辨率的局限。最后在2′×2′卫星测高反演重力异常数据基础上进行了两组仿真实验进行对比分析,实验结果表明,在重力测量噪声和初始定位误差较大的情况下,通过该匹配算法获得的匹配定位仍能以较高的精度实时跟踪真实航迹。

一种两步式相关极值重力匹配算法

针对相关极值重力匹配算法实时性较差且要求初始误差较小的问题,该文提出一种两步式相关极值重力匹配算法。首先使用快速均方差相关(MSD)算法进行粗匹配,然后提取合适的粗匹配结果作为刚性变换的基准,将惯性导航系统(INS)轨迹变换到实际轨迹附近,产生新的待匹配轨迹,最后在新待匹配轨迹附近进行精确搜索,寻找代价最小路径。通过仿真实验验证了两步式匹配算法效果。两步匹配结合2种方法的优势,使重力匹配法适应于INS初始误差较大的情况,提高效率和实时性,同时保持匹配结果的高精度。

确定河流纵向离散系数的相关系数极值法

将描述一维瞬时投放示踪剂情况下的水团示踪试验的解析表达式两端同时取对数 ,得到一直线方程。该方程的因变量 Y中含有试验数据 c、t,自变量 X中含有试验数据 t、x和待求参数 u,直线常数中含有待求参数 D与 A。根据 u的取值应使 Y与 X间的相关系数达到极值的原理 ,推导出了计算河流平均流速 u的公式。在计算出 u值后 ,就可以计算出相应不同时间的 X值 ,然后对Y与 X数据进行一元线性回归计算 ,可以计算出直线常数项 ,从而便可以计算出 D与 A值。

融资融券制度对尾部系统风险的非对称影响——基于A股市场极值相关性的研究

融资融券交易制度的推出能否有效降低个股随市场暴涨暴跌的概率是广泛关注的问题。文章利用Patton提出的SJC Copula函数,估计了个股与大市尾部相关性,并使用双重差分法分析了融资融券交易制度推出的政策处置效应,发现融资融券制度降低了标的个股左尾(下跌)极值相关性,但加剧了右尾(上涨)极值相关性。进一步分析表明,上述结果来源于融资融券交易对极值相关性的非对称影响。具体而言,融资交易对左尾极值相关性影响不显著,但加剧了右尾极值相关性,融券交易则同时显著降低了左尾和右尾极值相关性。由于融券交易规模远小于融资交易,融资融券交易对左尾极值相关性的总体影响为负,对右尾总体影响为正。研究结论认为,融资交易追涨模式导致个股跟随大盘暴涨,而融券交易将悲观交易者信息纳入股价,有利于抑制股价过度上涨,而逆向平仓也适当降低了个股暴跌概率。因此,监管者应灵活控制融资交易杠杆,完善融券交易机制以发挥其股价稳定器功能。

基于重力相关的干扰值处理和匹配选择算法

针对重力相关匹配算法运算量巨大，提出一种基于相关极值法的重力匹配干扰值处理和匹配选择算法。该算法利用相关极值法的内在约束条件，构造一种干扰值处理方法，有效地剔除了重力匹配中大量的干扰数据，经仿真计算表明，该方法大大提高了重力匹配的速度。

一种单信标测距辅助INS的导航方法

传统基于地球物理场的匹配辅助惯性导航方法在基础数据变化特征不明显或数据缺乏等苛刻条件下,难以实现有效匹配定位。为解决这一问题,提出了一种单信标测距辅助惯性导航系统(INS)的方法。首先,在单信标测距解析基准图上引入相关极值匹配辅助导航算法并进行重新建模。然后,采用差分进化寻优算法对该模型进行解算,并设计了一种固定匹配序列长度的建模方法以解决相关极值匹配算法实时性差的缺点。所提方法在缺乏地球物理基础数据条件下,仅需在海底布放单只声信标即可实现局部海域水下高精度实时定位。同时,由于采用的测距基准图为解析形式,所提方法也能较好地解决离散匹配算法定位精度受限于基准图分辨率等问题。最后,设计了相关实测实验,实验结果表明当惯导定位误差累积为1529.4 m时,采用所提方法与单信标匹配,定位误差减小为111.8 m,算法的有效性得到了验证。

空气质量指数及其含量的极值模型分析

选取北京市2016年1月~2018年3月的日空气质量指数数据,建立广义Pareto分布模型分析空气质量指数的超阈值序列,利用轮廓似然估计确定精确的参数置信区间,得到重现水平和中度、重度、严重污染天气发生的概率.将极值理论与相关结构Copula相结合,建立二元超阈值模型对空气质量指数含量PM2.5与PM10之间的极值相关性进行了研究,结果显示其中一个超限值的条件下另一个也超过限值的概率很大,两者具有较大的尾部相关性,它们的叠加作用加重了空气污染的程度.

基于Copula的资产组合风险价值模拟方法

文章以VaR或CVaR作为度量风险的指标,建立了一种基于Copula函数的资产组合风险价值模拟方法,并对该方法的参数估计和计算过程进行了详细分析。

度量收益率的实际分布和相关性对资产组合选择绩效影响

在对Markowitz资产组合选择理论的局限性,以及金融资产收益率的实际分布与相关性进行分析的基础上,根据Copula函数在构建反映随机变量实际分布与相关性的联合分布函数上具有的优势,构建了反映组合资产收益实际分布和相关性的联合分布函数。为了研究度量收益率的实际分布和相关性对资产组合选择的影响,以投资者具有常相对风险回避效用函数为假设条件,根据所构建的联合分布函数和中国证券市场的数据,采用动态返回测试方法进行实证研究。

山西带基于地震对应相关谱的多参数综合方法的应用研究

应用基于地震对应相关谱的多参数滑动极值相关度方法对山西地震带及邻区进行时间和空间扫描计算,定量识别和提取该区中强地震前的综合异常时空特征。时间扫描结果显示绝大多数目标地震前均有高值异常出现;空间扫描结果表明中强地震前1年左右震区及其附近区域多参数滑动极值平均概率出现高值异常现象,且异常区域逐渐扩大增强,地震多发生在异常区域内或者附近。中强地震发生后高值异常区逐渐缩小,震后1-2年异常区域基本消失;若高值异常区仍持续发展,可能是后续中强地震的异常反映。

基于边缘特征的亚像素相关匹配跟踪算法

基于像素灰度和基于特征的相关匹配跟踪算法跟踪精度不高,只能匹配定位到整像素点。针对该问题,采用相关函数拟合极值法对整像素匹配点进行亚像素定位。设计一种新的实验方法和基于边缘特征的相关匹配跟踪算法。实验结果表明,该算法可以达到0.1级别的亚像素定位精度。

一种动态序列重力匹配算法

由于重力异常具有随机性,导致序列重力匹配算法精度受到匹配轨迹起始点位置的影响,因此,该文提出了一种动态序列重力匹配算法。该算法通过对构建多起点匹配轨迹序列,动态选择起始点,构建匹配轨迹序列,通过相关极值法提高重力匹配精度。结果表明,动态序列重力匹配算法重力匹配精度高,实时性好,能为水下载体长时间航行提供导航信息。

分析二维河流水质试验数据的相关系数极值法

提出了一种在污水排放位置坐标为未知情况下可以分析二维河流水团示踪试验数据,确定河流横向扩散系数、断面平均流速和污水排放位置坐标的方法。将描述岸边连续恒定排放污水的二维河流水质状态随时空变化的解析解进行适当变形,得到了两个水质观测横断面上的直线方程。由于直线方程的自变量中含有未知的污水排放位置的横坐标值,利用相关系数极值法计算该值,然后,利用直线图解法或一元线性回归法分别计算两个断面上的直线方程中的常数。由这些常数的表达式可以推导出计算横向扩散系数、断面平均流速和污水排放位置纵坐标值的公式。最后,利用算例说明了方法应用的具体步骤。

分析二维水动力弥散试验数据的相关系数极值法

该文将描述瞬时投放示踪剂、一维稳定流场二维非稳定水动力弥散过程中的示踪剂浓度在时空上变化的解析解进行了对数变换 ,得到一直线方程。根据方程中的自变量与因变量的相关系数应达到极值的原理 ,推导出了计算包在自变量中的地下水流速u的公式。在计算出u值之后 ,对试验数据进行适当变换 ,就可利用线性回归法计算直线常数 ,从而可计算出含水层的有效孔隙率ne,纵向与横向弥散度αL 与αT 等另外三个参数值。

极值相关对称性检验方法的改进及应用

在Longin和Solnik(2001)的理论基础上加以创新,利用极值理论对尾部相关结构度量的优势,在极大似然估计框架内建立关于相关结构对称性检验的统计量及检验方法。新对称性检验方法不仅避免数据生成模式假定,而且在尾部模型的参数估计方面能克服数据浪费现象。将新对称性检验方法应用于上海期货市场进行实践验证,研究发现新检验方法更加有效。

基于极值相关性的超高层建筑风荷载组合研究

为研究不同长宽比超高层建筑三维风荷载组合,通过高频测力天平风洞试验得到了5种长宽比的矩形超高层建筑基底剪力、弯矩和扭矩时程。基于试验数据和计算结果,分析了三维风荷载效应的分布及其极值相关性。在此基础上,对比分析了不同长宽比的超高层建筑顺风向与横风向、顺风向与扭转向以及横风向与扭转向之间的风荷载效应极值分布规律和统计参数。最后,采用概率统计方法评估了不同长宽比对结构三维风荷载组合系数的影响,并给出了一组基于极值相关性分析的结构三维风荷载组合系数推荐值。结果表明:对于超高层建筑,虽然不同方向风荷载效应之间相关系数可能很低,但其三维风荷载效应极值相关性不可忽略;以横风向或扭转向为主方向进行组合时,其余方向同步比值存在明显的非高斯分布特性;对于不同长宽比超高层建筑,其极值相关性的差异会导致组合系数存在差别,在确定风荷载组合方法时,应考虑长宽比的影响。

一种新的基于局部重力图逼近的组合匹配算法

惯性导航系统定位误差随时间积累发散,利用重力场辅助惯性导航已成为组合导航领域的新方向,该技术对实现潜艇无源定位意义重大.首先利用二维高斯基函数对局部离散格网重力异常基准图进行逼近获取其解析表达式,在此基础上对传统相关极值匹配算法进行重新建模,采用拟牛顿BFGS非线性寻优方法对该模型进行解算,最终完成基于连续解析形式重力异常基准图的相关极值匹配算法设计.为进一步提高算法性能进行以下两点改进:(1)采用TERCOM算法进行预匹配以缩小寻优范围提高寻优速度;(2)采用差分法减小实测过程中Etvs效应对重力匹配的影响.最后在2′×2′卫星测高反演重力异常数据库基础上进行了三组对比仿真实验,从实验结果可以看出,在重力测量误差、系统误差及初始定位误差较大的情况下,通过该组合匹配算法获得的匹配定位仍能以较高的精度跟踪真实航迹,且其性能较传统单一匹配算法有较大提高.

基于局部连续场的重力匹配辅助导航

重力匹配辅助惯性导航是一种在惯性导航系统定位信息基础上利用地球重力场特征获取载体位置信息的组合导航技术。一般匹配辅助导航方法都是建立在格网化离散场的基础上,考虑到用局部连续场逼近离散散场的可行性,提出了利用连续场实现相关极值匹配算法,建立了基于局部连续场的相关极值匹配算法模型,采用随机初值迭代方式改进拟牛顿方法以实现在置信范围内全局寻优。最后在三组不同仿真条件下对该算法进行了仿真实验。从实验结果可以看出,在观测误差、初始定位误差较大的情况下,通过该算法获得的匹配航迹仍能以较高的精度跟踪真实航迹,从而验证了算法的有效性。