时频域联合校正的PN码相干捕获算法

受多普勒频偏和本地时钟漂移的影响,接收信号中存在频偏且码字不同步。针对该问题,提出一种时频域联合校正的PN码相干捕获算法。从接收信号的循环平稳特性出发,进行载波频率和码字同步的联合校正,使校正后的信号与本地PN信号具有近似相干性。基于设计的相关特征函数,实现较长相关长度下的相干检测,完成PN码捕获。仿真结果表明,该算法在低信噪比、大频偏条件下,具有较高的检测概率。

煤矿井下随钻测斜仪误差联合校正方法

为降低煤矿井下随钻测斜仪随钻测量钻孔姿态角参数的误差,建立基于递推最小二乘的误差补偿数学模型,采用椭球拟合法、点积不变法和旋转平面拟合法的联合校正方法对随钻测斜仪进行误差补偿校正。对研发的随钻测斜仪进行数值仿真和双轴转台实验,用联合校正方法对实验数据进行误差补偿校正,校正前俯仰角和方位角的最大绝对误差分别为4.7°和5.1°,校正后为0.8°和0.9°,校正后测量精度满足随钻测斜仪要求。实验结果表明,该方法可以对煤矿井下随钻测斜仪进行有效的误差补偿校正。

河流系统实时洪水预报误差多点联合校正方法研究

实时校正是改善洪水实时预报精度的重要手段。河流系统中多个站点之间具有高度的水力联系,各个站点之间的误差也具有空间关联性。依据河道水流演进的基本方程和动态自适应的自回归方法,建立了考虑误差空间演化的河流系统实时洪水预报误差多点联合校正方法。利用洪峰段洪量误差、洪峰流量误差、纳什效率系数(NSE)和峰滞时间等指标分别对多点联合校正和不考虑误差空间关联性的单点校正开展校正效果评估。以淮河王家坝断面以上为背景开展实证研究,结果表明:考虑河流系统误差空间关联性的多点联合校正效果优于单点校正,洪峰段效果更为显著,能够更有效地提高河流系统洪水预报的精度。

基于洪水预报系统误差反演的多河段联合校正方法

提出一种基于洪水预报误差系统反演的多河段联合校正方法.采用马斯京根法矩阵方程描述多河段多区间入流的河道汇流过程,基于动力系统反演理论建立洪水预报误差的递推方程,最后利用修正后的多河段状态变量经演算得到预报断面的洪水过程,进而达到多河段联合校正目的.对大渡河上游的应用示例结果表明:多河段联合校正方法考虑了河系中断面间的水力联系及预报误差在时程上的传递规律,可充分利用上游多断面实测和校正信息进行下游预报断面的误差修正,因此具有更高的校正精度和稳定性.

全过程联合校正方法在饶河流域洪水预报中的应用研究

为提高饶河流域洪水预报精度,将全过程联合校正(EPJC)方法与三水源新安江(XAJ)模型结合,按一定比例划分洪水预报总误差为各过程误差,基于系统响应理论反演得到面雨量计算误差和模型参数误差,重新输入流域水文模型正演得出校正后的洪水过程。选取洪峰流量相对误差、峰现时间绝对误差、径流深相对误差和确定性系数作为模型评价指标,量化XAJ预报与EPJC校正结果,并与传统的动态系统响应曲线(DSRC)方法进行对比。结果表明,EPJC能够考虑全过程误差,与实际误差分布情况更相符,可提升饶河流域的洪水作业预报精度,值得进一步研究与推广。

双圈均匀圆阵互耦和位置误差的联合校正

针对互耦误差和位置误差同时存在的情况,提出一种联合校正的方法.首先,算法设置2个辅助阵元,运用四阶累积量来扩展误差阵列,构造旋转不变子空间算法所需的旋转不变矩阵束,以满足多个辅助信源的高精度测角要求;然后,将估计出的辅助信源方位角作为已知值,通过轮换迭代解耦互耦误差和位置误差.本算法运用了双圈圆阵的阵列结构,降低了搜索维数.仿真结果表明本算法测角精度高、校正效果好.

基于衬底温度的红外焦平面联合非均匀性校正

分别分析了红外焦平面阵列(IRFPA)基于定标的非均匀性校正法(NUC)和基于场景的NUC算法各自的优势和问题,在此基础上提出了联合非均匀性校正方法。根据上电时刻焦平面衬底的温度值,从FLASH中提取事先存储的对应温度区间的增益和偏置校正参数,初步消除探测器的非均匀性。通过分析初步校正后图像残余非均匀性噪声的特性,提出了用具有保边缘特性的P-M滤波取代传统神经网络算法中的四邻域均值滤波来获得期望图像,从而减小了图像边缘误差。实验结果表明,该算法收敛速度快,校正精度高,有效避免了因红外焦平面响应特性漂移而引起的图像降质。

气象产品的广义联合偏差修正方法及其应用

卫星气象产品、气候模式预测数据通常与地面观测数据存在偏差,为保证数据的可靠性和合理性,需要对其进行偏差校正,但偏差校正过程往往受具体区域气象特征、方法本身假定等因素的影响,导致修正效果不佳。为此,本文提出一种广义联合偏差修正方法,相较于现有研究最常用的单变量QM修正方法以及固定多变量修正顺序的JBC修正方法,该方法充分考虑到流域尺度降水和气温双变量的时空相关性,并结合其对径流的主导作用对变量修正顺序进行动态调整,实现了QM法和JBC法的优势互补。在澜沧江-湄公河流域的应用表明:考虑降水、气温相关性可显著改善降水和温度极值的修正效果,尤其是5、6月份,修正后气象与实测数据的纳什系数提升了0.5以上;考虑气象要素的修正次序显著降低了修正后的降水和温度频率分布及均值偏差;利用修正后的气象数据驱动分布式水文模型时,部分月份的径流模拟精度提升了54.3%。

联合扩径校正在煤层气勘探中的应用

煤层气勘探和开发中普遍应用了声速测井这一测井方法。测井环境的周围因素,特别是井径的无规则变化,对声波时差测井曲线有一定的影响,给声波测井资料的应用带来偏差。对于消除环境因素的影响,前人提出了一些方法,如漫反射声路法,路径校正法,经验公式法等。但是由于井下环境的复杂性,上述方法的效果受到了诸多限制。本文设计了两个理论模拟,分别研究了漫反射声路法和路径校正法在普通均质地层和存在煤层变化的岩性地层的响应特点,综合二者的特点,提出了联合井径校正方法;并应用于煤层气测井资料当中。实际处理结果表明,该方法能有效地消除井径扩径引起的声波时差异常。

DA-LM算法在MEMS加速度传感器误差校正中的应用研究

针对随钻测斜(Measurement-While-Drilling,MWD)技术中,微机电系统(Micro-Electro-Mechanical System,MEMS)三轴加速度计存在零点偏差、刻度因子误差、三轴非正交及与载体的未对准误差,造成姿态解算精度较低的问题,提出通过蜻蜓算法Dragonfly Algorithm(DA)及Levenberg-Marquardt(LM)联合校正误差参数的DA-LM算法。基于加速度计误差来源,建立加速度传感器线性误差模型并转化为椭球方程;由DA优化椭球参数实现全局寻优;再经推导得到新的校正目标函数并通过LM算法估计误差参数;最后利用本文所提对准策略实现加速度计与载体的对准。依据仿真实验,DA-LM算法可以精确估计加速度误差参数。通过双轴转台实验获取实验数据,校正前横滚角与俯仰角最大绝对误差分别为:0.86°和4.87°,校正过后分别降低为0.26°及0.49°。结果表明本文提出算法能正确补偿加速度计误差参数,姿态解算精度明显提高。

基于影响函数组合及动态修正的校正模型

对由37单元OKO变形镜和140单元BMC变形镜组成的双变形镜系统的联合校正算法做了理论分析,通过将两个变形镜的影响函数组合,提出了一种基于影响函数组合及动态修正的校正模型。仿真研究了37单元OKO单变形镜系统,140单元BMC单变形镜系统,37单元OKO变形镜和140单元BMC变形镜组成的双变形镜系统的闭环校正。结果表明:一是基于影响函数动态修正法的校正效果要优于固定修正法,二是双变形镜系统的校正效果要优于任一单变形镜系统。从而可以在现有技术条件下通过提出的算法提高自适应光学系统的校正能力。

基于Levenberg-Marquardt算法的无人机多传感器校正方法研究

四旋翼无人机上搭载的低成本MEMS传感器易受安装、测量、信号传输等误差的影响,导致姿态输出精度不足。为此,提出一种基于Levenberg-Marquardt (L-M)算法的三轴加速度计18个位置和三轴陀螺仪联合校正方法。在考虑传感器误差的基础上,采集并筛取3种传感器有效的输出数据,利用L-M算法对各传感器误差模型的待求参数进行最优估计。实验结果表明:校正补偿后,加速度计校正指标相比下降了98.96%,陀螺仪校正指标下降了74.33%,磁力计数据模值相比校正前与当地磁场强度差值大幅减小。此校正方法能够实现四旋翼机载MEMS传感器误差的有效补偿,具有良好的工程应用价值。

大渡河流域径流预报实时校正方法应用研究

为降低大渡河流域的径流预报误差,提高径流预报的可靠度和精度,以大渡河上游绰斯甲流域为研究对象,采用误差自回归校正模型(AR)和全过程联合校正方法(EPJC)2种实时校正技术,对新安江模型的径流预报结果进行了应用研究。选取洪峰流量相对误差、峰现时间绝对误差、径流深相对误差和确定性系数作为模型的评价指标,对比分析了2种校正模型的修正效果。结果表明:实时校正技术能有效提升水文模型的实际预报能力,且EPJC方法的提升效果优于AR模型,对大渡河流域具有更好的适用性。

基于最高频相位法和空间滤波法的二维模型的大地电磁静态校正

静态效应一直是影响大地电磁测深法精确性的主要原因之一。在相位校正法的基础上提出了一种更适用于电性变化较为平缓的地质情况的静态校正方法—最高频相位法,其核心是用需要校正测点两侧受静态效应影响较小测点的最高频视电阻率的算术平均值代替相位法递推公式中每个频点前一个频点的视电阻率值,以消除相位法中的误差积累。以二维模型的正反演为例,通过对比空间滤波法、相位法和最高频相位法对不同模型静态校正前后的正反演结果,证明了最高频相位法的有效性和优越性,同时表明,对于电阻率变化大并且静态位移严重的水平层状地层模型,采用与空间滤波法相结合的联合校正效果更佳。

压杆式冲击波反射压力测试技术研究进展

爆炸冲击波是炸药对外作用的主要毁伤元。新型武器装备研制、爆破器材研发、防护工程设计、安全事故评估等应用领域都对近距离爆炸条件下的冲击波压力测量提出了很高的要求。压杆式冲击波反射压力测试系统具有量程大、抗干扰能力强等优点,在近距离爆炸载荷测量方面获得了大量应用。本文简要介绍了压杆式冲击波反射压力测试系统的发展历程和技术现状,重点对杆中应力波弥散效应及校正方法等进行了详细阐述,对国内多个单位及西北核技术研究所的研究进展进行了介绍,并提出了后续发展建议。

基于衬底温度和贝叶斯估计的红外非均匀性校正（英文）

分析了红外焦平面阵列(IRFPA)基于定标的非均匀性校正法(NUC)和基于场景的NUC算法各自的优势和问题,在此基础上提出了联合非均匀性校正方法。根据上电时刻焦平面衬底的温度值,从FLASH中提取事先存储的对应温度区间的增益和偏置校正参数,初步消除探测器的非均匀性。通过分析初步校正后图像残余非均匀性噪声的特性,提出了一种自适应非均匀性校正算法NSCT,对经过NSCT分解后的子带图像,利用贝叶斯阈值逐点进行信号方差和噪声方差估计,计算出残余非均匀性噪声后并加以去除。实验结果表明,该算法能有效提高校正精度,并具有更强的环境适应性。

联合的平动和转动相位自聚焦方法

在高分辨逆合成孔径雷达成像中,目标的转动会在回波信号中引入时变的多普勒调制,导致距离空变的相位误差,同时传统的平动相位误差补偿也会因没有考虑转动相位误差而性能严重下降.因此,提出了一种联合的相位自聚焦方法,实现对平动和转动的相位误差的联合校正.首先根据最小熵准则将联合相位误差转化为距离非空变和距离空变的相位误差,然后运用基于拟牛顿的坐标梯度下降法实现对最小熵优化问题的求解.

西部巨厚砾石层地区三维地震勘探技术的应用

新疆戈壁滩砾石层厚度超200 m,地震反射波在砾石层中能量衰减严重,煤层层数多、间距小、厚度薄、倾角大,地震地质条件复杂,气候条件恶劣。采用可控震源进行三维地震勘探,必须采取相对应的技术措施才能完成地质任务。本次地震勘探数据采集优选观测系统,采用了适合在厚砾石层中激发、接收的技术措施,取得了真实、可靠、品质较高的野外原始地震勘探数据。数据处理重点抓住静校正、去噪、反褶积、叠前偏移等关键技术环节,获得了信噪比较高、分辨率较高的三维数据体。地质成果经钻孔验证精度满足规范要求。该勘探技术取得了较好的效果。

广域InSAR时序分析技术对华北平原地表形变的监测

基于2015—2019共4年的合成孔径雷达(SAR)卫星影像,提出一种广域合成孔径雷达干涉测量(In-SAR)时序分析技术,对华北平原的地表形变进行高精度连续监测。首先对SAR影像进行干涉处理,得到干涉图。在此基础上,使用经过并行化改进的永久散射体技术斯坦福改进(StaMPS)方法,提取干涉图中所有永久散射体(PS)像元,获取研究区域全分辨率的时序形变信息。之后,使用大气模型校正法与共景叠加法相结合的联合大气校正方法,估计并去除形变信息中的大气噪声。经过上述处理流程后,成功地获取华北平原地表大空间尺度、长时间跨度、全空间分辨率和高精度的形变信息,进而监测到平原内部由长期地下水开采导致的高达100mm/a的大范围强烈沉降信号。相较于既有算法,并行化StaMPS方法通过在多个计算节点之间的实时分配,节约至少60%的计算时间,联合大气校正方法则可以去除约74.3%的大气噪声项,有效性显著高于两种校正方法的单独使用效果。广域InSAR时序分析技术可以有效地实现对大范围地表形变的高精度连续监测。

红外焦平面联合非均匀性校正算法

分别分析了红外焦平面阵列(IRFPA)基于定标的非均匀性校正(NUC)算法和基于场景的NUC算法的优势和问题。在此基础上提出了联合NUC算法,其中利用基于定标的两点校正法来初步消除探测器的非均匀性,然后再采用基于场景的时域高通校正法和新型自适应滤波校正法来抑制探测器非均匀性参数漂移的影响,同时减弱系统噪声对成像质量的破坏。实验结果表明,与两点法、时域高通法以及传统自适应滤波法等具有较大工程应用价值的NUC算法相比,联合NUC算法具有稳定而且性能更为优良的校正效果。