GPS单历元双差整周模糊度确定主辅频相关算法研究

针对GPS现代化增加的L_(5)频率观测值,提出一种GPS单历元双差整周模糊度确定新算法,称为GPS主辅频相关算法。该算法仅采用GPS单历元数据的伪距观测值及主频率与辅频率的相位观测值,通过扩展双频相关法思想,将L_(1)设为主频率、L_(2)或L_(5)选为辅频率,建立GPS主频率与辅频率的双差相位观测值内在相关关系模型,在观测值平差值域和模糊度值域作交叉搜索,并利用Ratio显著性检验法单历元确认GPS主频率双差整周模糊度。算例表明,针对GPS现代化后可观测的L_(1)、L_(2)和L_(5)三种原始相位观测值,优选L_(5)为算法辅频率在模糊度解算效率及成功率上均略优于L_(2),本文算法是行之有效的。

智能交通系统中基于双速度差的新型车辆队列跟随模型研究

智能交通系统(ITS)既能更容易地获取周围交通的状态信息又能更好地控制车辆的运动。为了描述和预测ITS环境下车辆在交通流中的行为,保证车辆安全,增加交通流的稳定性,文章考虑在ITS环境下加入车头间距记忆和后向观测这2个因素,建立了一种基于前后车辆双速度差的新型车辆队列跟随模型(HMBE)。通过对HMBE模型进行线性稳定性分析,得到了HMBE模型的线性稳定性条件,验证了车头间距记忆和后向观测这2个因素可以增强交通流的稳定性,提高了车辆安全和通行效率。通过数值模拟分析当交通流出现小扰动时,其对交通流的影响,发现随着时间的增加,小扰动几乎消失,验证了HMBE模型相对于一般的双速度差模型对提高交通流稳定性具有更明显的作用。

GPS载波定位中双差观测值权的合理确定

在GPS载波定位中双差观测值权的确定较为重要,本文在简要介绍了两种常规定权方法之后首次提出了“高度角定权法”,并以某大型水电站的实测数据分析了三种定权方法对基线坐标解算结果精度的影响,数据结果清楚地表明本文提出的“高度角定权”能有效地提高基线坐标解算结果的精度。

第二代小波在GPS双差观测值消噪中的应用

讨论第二代小波变换的基本原理和变换过程,并将第二代小波变换引入到GPS数据处理中。实验证明,第二代小波变换对GPS信号去除高频噪声具有一定的效果。

一种GPS整周模糊度的解算方法

初始整周模糊度的求解是利用GPS载波相位进行测量的关键问题，文中提出了一种GPS整周模糊度快速解算方法。该方法：首先，对双差观测方程中指向卫星的方向阵进行QR分解；然后，通过比较估计出的基线长度和真实的基线长度建立起整周模糊度初始搜索范围；最后，综合利用快速剔除不合理模糊度解的检验方法以得到最终的模糊度解。文中对所提出的算法进行了理论推导，并进行了基于实测数据的实验与分析。实验结果表明，该算法计算量小，快速准确，适合整周模糊度的快速动态求解。

基于双差动态定位的近实时潮位变化反演

基于GAMITTRACK双差动态定位模块计算海洋潮汐。将不同基线组合下的计算结果分别与压力式验潮仪记录值比对,验证该方法的可行性和适应性;比较不同星历和基线组合的结果,得出在150km基线以内,采用IGS最终星历得到的潮位变化结果精度最高,但不具备实时性;超快速星历结果精度稍次之,可以用于实时GPS验潮;广播星历结果最差,仅满足短基线实时验潮的要求。

基于扩张状态观测器的DFIG网侧变换器滑模控制

针对双馈风力发电机网侧变换器因负载变化和滤波参数摄动导致控制效果不佳的问题,文中提出一种扩张状态观测器(extended state observer,ESO)与滑模控制相结合的网侧变换器双闭环控制策略,内环采用以功率为状态变量的基于ESO的滑模直接功率控制,外环采用以电压平方为状态变量的基于ESO的滑模控制。首先,应用ESO对系统状态变量与包含系统未建模动态、负载变化和滤波参数摄动等不确定项进行估计,无需系统的精确数学模型即可设计滑模控制方法,实现网侧变换器在复杂环境下的鲁棒控制。此外,引入功率差前馈环节,可减小负载变化时外环滑模控制非线性带来的冲击。最后,对负载变化和滤波参数摄动2个算例进行仿真。结果表明,与传统矢量控制和滑模控制相比,所提控制策略在复杂环境下具有更强的鲁棒性。

基于小波降噪的GPS基线解算方法

GPS双差观测量信号可以看成是含有噪声的一维离散信号。利用小波分析对双差观测量降噪,并将降噪后的双差观测量用于基线解算,有效提高了基线浮点解的精度。本文以具有正交性及紧支撑性的db3小波进行多尺度双差观测量的降噪,研究了该小波不同分解尺度降噪对基线解算结果的影响,通过实例计算,得出db3小波单尺度分解降噪较多尺度降噪效果更优,最后讨论了降噪小波的选择依据及分解尺度的确定方法。

基于GNSS观测网的双差和非差解算结果比较分析

利用BERNESE软件双差定位模块与PANDA软件非差精密单点定位模块,处理了中国沿海GNSS观测网2009年120天～365天的数据资料,分别从外符合和内符合精度对结果进行比较分析.结果表明：BERNESE软件双差定位解算出的坐标精度要优于PANDA软件精密单点定位,但相差不大.

高阶电离层延迟对GPS双差观测值和基线向量的影响

用RINEX HO软件计算GPS载波相位观测值中的高阶(二阶和三阶)电离层延迟,在此基础上组成GPS双差观测值中的高阶电离层延迟(ΔIH)p,qi,g。讨论了(ΔIH)p,qi,g与地磁纬度、基线长度、基线方向及太阳活动水平间的关系。在其他条件均相同的情况下,用Bernese 5.0软件分别对进行了高阶电离层延迟改正的观测值和未进行高阶电离层延迟改正的观测值进行基线解算,求得高阶电离层延迟对基线向量解的影响ΔbH。结果表明,ΔbH的数值很小,在一般情况下可忽略不计。ΔbH与基线长度及太阳活动水平等因素间并无必然联系,但随着时段的减小,ΔbH会随之增大。

基于边长约束网平差的微型GNSS阵列高精度定位方法

针对目前全球导航卫星系统(GNSS)动态观测中存在短时间内难以得到较为精确坐标的现象,提出由相距极短的GNSS天线\接收机组成且空间分布已知的微型GNSS阵列定位的方法。载波相位双差观测可以消除载波信号中的接收机钟差和卫星钟钟差,对流层延迟误差、电离层延迟误差、卫星星历误差经过双差观测后也可以忽略不计,从而得到高精度的动态基线向量。本研究以经过载波相位双差观测后得到的高精度动态基线向量为观测量,并通过激光跟踪仪进行距离测量确定阵列天线之间的边长,以边长为约束,对微型GNSS阵列进行边长约束网平差,进而得到阵列中天线的精确坐标。结果显示:对微型GNSS阵列中所有独立基线的边长进行约束是所有约束网平差中精度最高的方案,微型GNSS阵列中的天线经过平差解算后比不添加约束的网平差的精度提高了20%以上。

基于自适应免疫算法的欺骗信号检测方法

针对常见的转发式欺骗干扰,提出了一种基于自适应免疫算法的欺骗信号检测方法。在载波相位双差检测的基础上,构造正常信号和欺骗信号两种检测模式;然后利用免疫算法获取待检测数据与监测器的亲和度指数,筛选出符合阈值要求的监测器,从而解算出待检测数据隶属于各检测模式的概率。为进一步解决在实际检测过程中出现的虚警问题,引入自适应算法对交叉概率和变异概率进行非线性自适应调节,提高了检测结果的准确性。实验结果表明,所提方法对于欺骗信号检测准确率能够达到98.8%,有效地实现了欺骗干扰信号检测。

一种基于双差观测的BDS周跳探测与修复方法

针对接收机捕捉卫星信号时出现中断(失锁)现象,提出了一种基于双差观测值高次差法的周跳探测和基于最小二乘多项式法的周跳修复方法。研究了周跳探测和修复过程,改进了高次差法和多项式法,构建了新型周跳处理模型。结合实例和通过仿真运算分析,表明双差观测值法能有效弥补普通高次差法对小周跳探测的不足,最小二乘多项式推估法能有效修复小周跳。

测站高差对GPS同步环闭合差的影响分析

本文讨论GPS网中各测站高差对同步环的影响。在高山地区进行GPS网观测时,当同步观测基线长度相差很大,往往基线两端的高差也很大,导致对流层模型改正值相差较大,双差观测方程求差后不能很好的削弱对流层延迟误差,其残余误差对基线解算质量产生严重的影响,从而导致同步环闭合差较大。

抽油机减速箱双液隔离结构看窗与现场应用

抽油机减速箱的作用是将电动机的高速运动,通过三轴二级减速变成曲柄的低速旋转运动。减速箱内有润滑油,上液面不高于2/3位置,下液面不低于1/3位置,即中间轴齿轮刚浸没为宜。抽油机减速箱看窗的主要用途是观察减速箱内润滑油的液位及油质情况,目前存在问题是看窗内表面结垢造成润滑油出现假液位,导致减速箱内齿轮因缺油造成的机械损伤。抽油机减速箱双液隔离结构看窗利用连通器原理,看窗玻璃管内液体通过润滑油—防冻液双液隔离实现间接显示,避免润滑油进入玻璃管出现凝固,从而导致液面高度误判。该成果在现场应用130井次,减少润滑油添加量350 kg/a,减少时率影响原油产量12.18 t/a,减少减速箱大修3台次,累计创效共计14.65万元,具有节能降耗的双重意义。

采用GNSS动态定位获取近海高精度潮位

基于青岛附近黄海海域的GNSS验潮观测数据,利用GAMIT TRACK双差动态定位模块,解算潮位变化。引入IGS组织发布的最终星历参与计算,获取GNSS高精度验潮,将结果与压力式验潮仪的观测值进行比对。采用QDCORS站和上海IGS连续跟踪站的数据分别与流动站组成6类不同长度的基线组合,验证模块的作用距离,使得结果具有更广的适用性。

GPS测量技术在核电站高精度测量控制网中的应用与探讨

文章结合GPS在红沿河核电站一期1#、2#机组次级控制网工程中的实践,通过应用GPS基线向量精度的检核、足够数量的接收机进行同步对向观测、卫星数量的捕捉、采用双差观测等关键技术,证明GPS能够满足建立核电站高精度控制网(点位中误差≤±2mm)的要求。

双站无源定位和跟踪算法研究

为提高无源定位和跟踪的性能,弥补传统技术信息量少、定位速度慢和跟踪精度低的缺陷,研究了针对空中目标的基于联合信号到达角(DOA)与到达时间差(TDOA)的双站无源定位算法,以及基于联合到达时间差与到达频率差(FDOA)的双站无源跟踪算法。无源定位算法利用空间几何关系解析目标位置,无源跟踪算法利用无色卡尔曼滤波(UKF)持续跟踪目标并获得更高精度的目标位置信息,给出了两种算法模型。仿真结果表明:联合DOA,TDOA的无源定位算法在基线较短的条件下,对距离100km内的目标定位精度优于10%,联合TDOA,FDOA的无源跟踪算法的收敛速度较快且跟踪精度能达百米级。

用顾及大气层延迟的PVA模型Kalman滤波解算载体运动加速度

为解算航空重力测量中的载体运动加速度,对GPS载波相位伪距双差观测量进行分析。考虑对流层延迟和电离层延迟的影响,并通过对载体的运动学建模,提出一种基于PVA模型的Kalman滤波算法。相对于传统的差分方法,该算法可从相位观测量中直接解算载体运动加速度。通过仿真分析验证,采用自适应Kalman滤波,得到的未经低通滤波处理的载体加速度标准差为7.26×10^(-3) m/s^2。

短距离GPS工程控制网的有关设计问题

在推导短距离GPS测相双差观测方程的近似表达式的基础上，分析了卫星几何状态与基线位置对短基线解精度的影响，结合北京地铁复八线GPS控制两资料分析，提出了工程及城市控制网的有关网型设计原则。