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基于观测路径的集合预报样本优选对热带气旋的模拟研究 被引量:5
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作者 李霁杭 高郁东 万齐林 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2019年第2期197-209,共13页
集合预报是从一定误差范围内的一组初值出发,这组初值(样本)代表了大气状态的概率分布,集合预报中集合样本的好坏严重影响分析质量。质量较差样本进入集合预报中难免会降低集合预报的整体质量。由于集合样本是模拟大气可能状态的概率分... 集合预报是从一定误差范围内的一组初值出发,这组初值(样本)代表了大气状态的概率分布,集合预报中集合样本的好坏严重影响分析质量。质量较差样本进入集合预报中难免会降低集合预报的整体质量。由于集合样本是模拟大气可能状态的概率分布,因此样本的优选是提高分析质量的关键。通过对集合样本优胜劣汰来分析样本优选对模拟效果的影响。由于台风预报中台风路径的模拟至关重要,因此样本优选的方案为将样本模拟的路径信息与观测的台风报文路径相比较后,保留误差较低的样本,剔除误差较高的样本,从而提升样本的整体质量。但过多的样本被替换将导致集合离散度的大幅下降,因此替换样本的数量要适度。研究结果表明样本优选极可能有利于热带气旋路径和强度模拟的改进,其中对"妮妲"路径误差的改进为4%~13%,对"鲇鱼"路径误差的改进为11%~28%,对"妮妲"的强度误差改进为5%~37%,"鲇鱼"的强度误差改进为1%~27%。 展开更多
关键词 热带气旋 集合预报 样本优选 观测路径
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基于观测路径相似性粒子滤波在陀螺数据处理中的研究
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作者 贺凯盈 王涛 +1 位作者 李燕敏 谢忠俍 《中国锰业》 2019年第3期31-36,共6页
针对磁悬浮陀螺全站仪在极端工作条件下采集的数据易受干扰的问题,在顾及磁悬浮陀螺全站仪的转子电流数据特性基础上,对标准粒子滤波算法进行改进,提出了基于观测路径相似性的粒子滤波算法,3种代表性工程环境下的工程实测数据滤波后,均... 针对磁悬浮陀螺全站仪在极端工作条件下采集的数据易受干扰的问题,在顾及磁悬浮陀螺全站仪的转子电流数据特性基础上,对标准粒子滤波算法进行改进,提出了基于观测路径相似性的粒子滤波算法,3种代表性工程环境下的工程实测数据滤波后,均值和方差等指标均表明该算法能够更有效改善原始观测数据质量,滤波效果优于标准粒子滤波和自适应卡尔曼滤波,能够有效提高陀螺定向的精度和稳定性。 展开更多
关键词 磁悬浮陀螺数据 观测路径相似性 粒子滤波 数据处理
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长三角地区多模GNSS斜路径观测分布及水汽仿真层析 被引量:5
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作者 王维 宋淑丽 +3 位作者 王解先 陈钦明 朱文耀 叶碧文 《测绘学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第2期164-169,177,共7页
目前长三角地区GNSS网已应用于该地区上空水汽的日常监测和水汽层析的研究。由于该GNSS网站间距较大、分布不均匀,斜路径观测值不能完全满足高精度水汽三维层析的需要,因此,本文对该地区进行了多模GNSS(GPS、Galileo、GLONASS、BDS)的... 目前长三角地区GNSS网已应用于该地区上空水汽的日常监测和水汽层析的研究。由于该GNSS网站间距较大、分布不均匀,斜路径观测值不能完全满足高精度水汽三维层析的需要,因此,本文对该地区进行了多模GNSS(GPS、Galileo、GLONASS、BDS)的观测仿真和水汽层析试验。结果表明,多模GNSS观测值角度变化范围大,在空间分布更均匀,相同观测条件下,多模GNSS观测值明显降低了空间格网的空格率,特别是改善了大气中上层格网的观测值覆盖情况。多模GNSS观测值弥补了单系统观测分布不均的状况,为空间格网提供了更为丰富的大气观测信息。通过仿真层析试验可以看出多模GNSS能够明显改善层析效果,尤其能够提高地面5km以上的层析精度。 展开更多
关键词 多模GNSS 路径观测 水汽层析 时空分布
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Multi-GNSS多路径效应与观测噪声综合分析 被引量:5
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作者 杨海彦 孙保琪 +2 位作者 杨旭海 苏行 姚当 《时间频率学报》 CSCD 2017年第2期114-123,共10页
在GPS,BDS,GLONASS,Galileo四大全球卫星导航系统提供高精度导航、定位、授时服务的情况下,进行卫星导航系统各频率的多路径效应与观测噪声分析与评估,对用户进行观测频率选择、多路径效应修正、随机模型研究等具有重要意义。基于IGS M... 在GPS,BDS,GLONASS,Galileo四大全球卫星导航系统提供高精度导航、定位、授时服务的情况下,进行卫星导航系统各频率的多路径效应与观测噪声分析与评估,对用户进行观测频率选择、多路径效应修正、随机模型研究等具有重要意义。基于IGS MGEX跟踪网47个多系统跟踪站2.4年的观测数据对四大卫星导航系统所有频率观测量的多路径效应与观测噪声进行综合评估与分析。码伪距多路径效应与观测噪声分析结论显示,Galileo E1/E5a/E5b/E5小于0.35 m,GLONASS G1/G2和BDS B1大于0.4 m,BDS B2/B3和GPS L1/L2/L5约在0.35~0.39 m之间。载波相位多路径效应与观测噪声分析结论显示,Galileo卫星略小于BDS IGSO/MEO卫星,GPS BLOCK IIF卫星约为BDS MEO与Galileo卫星的2~3倍,其均值达到5.2 mm,主要是由于不同频率信号传播硬件时延的变化差异较大。 展开更多
关键词 GNSS MGEX 码多路径效应与观测噪声 载波相位多路径效应与观测噪声
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基于雨雪天气背景的微波辐射计斜路径与天顶观测的反演结果对比分析 被引量:10
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作者 陈英英 杨凡 +3 位作者 徐桂荣 李德俊 袁正腾 熊洁 《暴雨灾害》 2015年第4期375-383,共9页
为检验斜路径观测反演方法对雨雪天气背景下微波辐射计反演结果的改进,以2014年2月17—18日发生在武汉的一次雨雪过程为例,利用武汉观象台MP-3000A型微波辐射计天顶方向和斜路径观测反演的温度、相对湿度、水汽密度、液态水含量等廓线产... 为检验斜路径观测反演方法对雨雪天气背景下微波辐射计反演结果的改进,以2014年2月17—18日发生在武汉的一次雨雪过程为例,利用武汉观象台MP-3000A型微波辐射计天顶方向和斜路径观测反演的温度、相对湿度、水汽密度、液态水含量等廓线产品,分别与武汉观象台L波段探空资料,以及GPS-MET和Thies Clima激光雨滴谱仪的观测资料进行了对比检验。结果表明:(1)微波辐射计以斜路径方向观测,可以较好地消除K、V波段亮温信号饱和现象,亮温随降水强度的变化出现起伏波动的特征;(2)微波辐射计斜路径方向的反演产品与探空观测的相关性较好;(3)与GPS-MET观测的大气整层可降水量(PWV)比较,斜路径观测反演的PWV虽然整体偏大,但走势一致,而天顶方向的反演产品在有降水出现时,跃增明显;(4)与雨滴谱比较,斜路径方向观测时,地面降水强度的峰值与云中液态水丰沛区有着很好的对应关系。 展开更多
关键词 微波辐射计 路径观测 天顶观测 雨雪天气
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无线传感器下基于感应线圈的车辆行驶路径识别方法
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作者 王雷 杨爱喜 《九江学院学报(自然科学版)》 CAS 2024年第1期37-40,66,共5页
文章针对感应线圈在感应行驶过程中的车辆会受到无线传感器节点、网络布局等影响,导致车辆无法准确识别行驶路径,为了提高车辆路径识别性能,提出了无线传感器布局对路径识别方法。通过分析车辆路径信息的质量,滤波处理采样后的车辆路径... 文章针对感应线圈在感应行驶过程中的车辆会受到无线传感器节点、网络布局等影响,导致车辆无法准确识别行驶路径,为了提高车辆路径识别性能,提出了无线传感器布局对路径识别方法。通过分析车辆路径信息的质量,滤波处理采样后的车辆路径信息,降低无线传感器布局环境对车辆路径识别信息的干扰,完成路径信息的预处理,为了分析车辆的行驶状态,在全局坐标系中计算了车辆的位置信息和姿态角,采用无线传感器布局,构建了车辆路径观测模型,通过车辆路径识别程序设计,实现了感应线圈对车辆路径的识别。实验结果表明,提出的路径识别方法不仅可以提高路径识别精度,还可以缩短耗时,从而使感应线圈检测车辆的路径识别性能大大提高。 展开更多
关键词 感应线圈 无线传感器 路径识别 路径观测模型
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通过影响高度多路径质量控制改进热带对流层低层GPS掩星资料同化效果 被引量:3
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作者 邹晓蕾 刘辉 《大气科学学报》 CSCD 北大核心 2020年第1期116-127,共12页
与观测气象、电离层和气候的GPS卫星计划COSMIC-1相比,COSMIC-2有更大功率的GPS接收天线,高2倍的采样率(100 Hz),小3倍的轨道倾角(24°)。因此,COSMIC-2和未来小卫星将为热带地区提供前所未有的大量无线电掩星观测资料。因为热带对... 与观测气象、电离层和气候的GPS卫星计划COSMIC-1相比,COSMIC-2有更大功率的GPS接收天线,高2倍的采样率(100 Hz),小3倍的轨道倾角(24°)。因此,COSMIC-2和未来小卫星将为热带地区提供前所未有的大量无线电掩星观测资料。因为热带对流层低层水汽含量高,折射率有局地大梯度,违背大气球对称性假定,造成影响多路径现象,所以热带地区的掩星资料同化具有较大挑战性。本文首先利用之前研究中提出的影响参数多路径质量控制方法,去除热带对流层低层弯角模拟中出现影响参数多路径现象的资料,然后使用有限射线长度二维(2D)路径追踪观测算子和一维(1D)Abel变换观测算子,进行GPS弯角资料同化。结果表明,如果射线路径限制在离近地面点±300~400 km的水平距离以内,有限射线长度2D路径追踪观测算子得到的弯角模拟与2D射线追踪观测算子得到的弯角廓线之差不仅无偏,而且其标准差远比1D Abel的弯角模拟精度高。此外,无论采用1D Abel变换还是有限射线长度2D路径追踪观测算子来模拟弯角,影响参数多路径质量控制方案都能进一步改进GPS掩星弯角资料同化和预报精度。 展开更多
关键词 GPS掩星弯角资料同化 有限射线长度2D路径追踪观测算子 影响参数多路径质量控制
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基于GPS-IR的复杂寒区地表冻融状态监测研究
8
作者 宋少辉 吴学睿 赵乐文 《地理空间信息》 2024年第4期65-70,共6页
针对复杂寒区地表冻融状态情况,基于GPS-IR(Global Positioning System-Interference Reflectometry)技术进行地表冻融状态监测精度研究。采用2017—2022年PBO(The Plate Boundary Observatory)GPS站点数据,结合SNOTEL气象站地表实测数... 针对复杂寒区地表冻融状态情况,基于GPS-IR(Global Positioning System-Interference Reflectometry)技术进行地表冻融状态监测精度研究。采用2017—2022年PBO(The Plate Boundary Observatory)GPS站点数据,结合SNOTEL气象站地表实测数据,充分考虑了复杂寒区地表积雪深度、土壤湿度和地表冻融状态对GPS(Global Positioning System)多路径观测值的影响,基于GPS-IR技术利用卫星反射信号来进行地表冻融状态监测。结果表明:在积雪深度和土壤湿度时间序列平稳的状态下,GPS-IR技术的冻融监测精度为90.63%,积雪深度和土壤湿度的波动都会导致监测精度下降。实验表明GPS-IR技术的监测精度会受到积雪深度和土壤湿度的影响,在地球物理参数小范围变化的情况下监测精度较好,对地表冻融状态响应敏感,是一种有效监测复杂寒区冻融特性的有效手段。 展开更多
关键词 GPS-IR 积雪深度 土壤湿度 地表冻融状态 路径观测
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变压器套管表面空间电场特性研究 被引量:11
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作者 陈昊 黄祖荣 +3 位作者 陈梦涛 张东东 黄宵宁 刘锦 《广东电力》 2020年第7期107-112,共6页
对于现有变压器套管在线监测装置,因末屏外部接地导致的末屏接地不良、套管内部受潮会等现象对套管造成安全隐患,而电场信号可通过非接触式传感的方法获得,不会对套管本身造成影响,为此研究了不同表面状态、观测路径下套管空间电场分布... 对于现有变压器套管在线监测装置,因末屏外部接地导致的末屏接地不良、套管内部受潮会等现象对套管造成安全隐患,而电场信号可通过非接触式传感的方法获得,不会对套管本身造成影响,为此研究了不同表面状态、观测路径下套管空间电场分布特性。首先利用多物理场有限元软件,对500 kV变压器高压套管电流场分布进行仿真;继而对比分析了干燥、湿润、起弧3种典型表面状态下的套管周围空间电场的幅值大小及变化规律。研究结果表明:监测套管法兰附近的空间电场数值的变化能有效反映其表面状态;对于有效观测路径上的空间电场强度竖直分量,与干燥情况对比,其在套管表面湿润及有起弧的情况下数值变化明显,增加幅度可达52%和31%,研究结果可为变压器套管运行状态在线监测提供参考。 展开更多
关键词 变压器套管 有限元 空间电场 表面状态 观测路径
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基于测量机器人的大坝外观监测精度影响因素研究 被引量:7
10
作者 周建国 赵思琦 +1 位作者 史波 黎建洲 《人民长江》 北大核心 2022年第9期115-120,162,共7页
测量机器人广泛应用于水库大坝外观的长期、连续、自动化监测中,其高精度是大坝变形分析的重要前提。虽然测量机器人的标称测角测距精度很高,但是其他因素的影响会大大降低监测成果的可靠性。从测站点、观测路径及观测目标等3个方面分... 测量机器人广泛应用于水库大坝外观的长期、连续、自动化监测中,其高精度是大坝变形分析的重要前提。虽然测量机器人的标称测角测距精度很高,但是其他因素的影响会大大降低监测成果的可靠性。从测站点、观测路径及观测目标等3个方面分析了影响测量机器人大坝外观自动化监测系统监测成果的主要因素,并在模拟分析和实际测试的基础上研究了消除或削弱相关因素的手段。结果表明:结合适当的观测值改正方法及观测目标,在一定的范围内采用极坐标法有利于保证精度并节约成本。研究结果可为保障基于测量机器人的大坝外观自动化监测系统提供参考。 展开更多
关键词 大坝监测 测量机器人 自动化监测 智能测站 观测路径 观测目标
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GPS信号变化对北斗地基增强系统数据的影响分析 被引量:1
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作者 肖秋龙 成芳 +2 位作者 沈朋礼 贾逸君 肖厦 《电子设计工程》 2019年第21期121-126,共6页
为了研究GPS信号变化对北斗地基增强系统基准站的影响,本文选取北斗地基增强系统全国均匀分布18个基准站2018年4月10号到4月16号的观测数据,从多路径效应与观测噪声、周跳比等方面进行了数据质量分析。研究结果表明,GPS L2频点的S2P信... 为了研究GPS信号变化对北斗地基增强系统基准站的影响,本文选取北斗地基增强系统全国均匀分布18个基准站2018年4月10号到4月16号的观测数据,从多路径效应与观测噪声、周跳比等方面进行了数据质量分析。研究结果表明,GPS L2频点的S2P信噪比在4月12号到14号有4~5dB的增幅,L1频点、L5频点无明显变化;GPS L2频点的变化未造成BDS和GLONASS有明显失锁现象;BDS三频多路径误差与观测噪声的RMS平均值分别为0.2米、0.25米、0.2米,GPS三频多路径误差与观测噪声的RMS平均值分别为0.3米、0.4米、0.35米,GLONASS双频多路径误差与观测噪声的RMS平均值分别为0.26米、0.25米;GPS L2P频点发生变化后的GPS单系统定位结果在收敛后E/N/U方向误差均能达到分米级。 展开更多
关键词 数据质量 北斗地基增强系统 信噪比 路径误差与观测噪声
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Sliding-mode control of path following for underactuated ships based on high gain observer 被引量:1
12
作者 秦梓荷 林壮 +1 位作者 孙寒冰 杨东梅 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS CSCD 2016年第12期3356-3364,共9页
A nonlinear robust control strategy is proposed to force an underactuated surface ship to follow a predefined path with uncertain environmental disturbance and parameters.In the controller design,a high-gain observer ... A nonlinear robust control strategy is proposed to force an underactuated surface ship to follow a predefined path with uncertain environmental disturbance and parameters.In the controller design,a high-gain observer is used to estimate velocities,thus only position and yaw angle measurements are required.The control problem of underactuated system is transformed into a control of fully actuated system through adopting an improved line-of-sight(LOS) guidance law.A sliding-mode controller is designed to eliminate the yaw angle error,and provide the control system robustness.The control law is proved semi-globally exponentially stable(SGES) by applying Lyapunov stability theory,and numerical simulation using real data of a monohull ship illustrates the effectiveness and robustness of the proposed methodology. 展开更多
关键词 underactuated ship path following sliding-mode control line-of-sight guidance high gain observer
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Wintertime Cyclone Activity and Its Relation to Precipitation over China 被引量:2
13
作者 CHEN Lei TAN Ben-Kui +1 位作者 Nils Gunnar KVAMSTΦ Ola M. JOHANNESSEN 《Atmospheric and Oceanic Science Letters》 CSCD 2013年第5期387-393,共7页
The authors examined the variability in wintertime cyclone activity and storm tracks and their relation to precipitation over China for the period 1951-2006 using the observational data.Two apparent modes of variabili... The authors examined the variability in wintertime cyclone activity and storm tracks and their relation to precipitation over China for the period 1951-2006 using the observational data.Two apparent modes of variability were assumed for the cyclone activity and storm tracks.The first mode describes the oscillation in the strength of the storm tracks in East Asia,which significantly increased since the mid-1980s,whereas the second mode describes a seesaw oscillation in the storm track strength between the Central-Southeast China and northem East Asia.The storm tracks over the Central-Southeast China have increased since the late 1960s.The possible causes for the variation of the cyclone activity and storm tracks are also explored.It is shown that wintertime precipitation,which has increased since the mid-1980s,concentrates in Central-Southeast China.The enhancement may be caused by the first mode of variability of storm tracks,whereas the interannual variability of precipitation may be linked to the second mode of the storm track variability. 展开更多
关键词 CYCLONES PRECIPITATION winter East Asia monsoon
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上海GPS网层析水汽三维分布改善数值预报湿度场 被引量:21
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作者 宋淑丽 朱文耀 +1 位作者 丁金才 彭军还 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第20期2271-2277,共7页
水汽三维分布信息是数值天气预报模式的初始条件之一,大气中的水汽具有较强的时空变化特性,传统观测手段受时空分辨率的限制,对模式初始水汽场的描述远远不够.利用地基GPS信号斜路径观测值探测水汽垂直剖面信息是目前国际上的研究前沿,... 水汽三维分布信息是数值天气预报模式的初始条件之一,大气中的水汽具有较强的时空变化特性,传统观测手段受时空分辨率的限制,对模式初始水汽场的描述远远不够.利用地基GPS信号斜路径观测值探测水汽垂直剖面信息是目前国际上的研究前沿,利用上海GPS综合应用网GPS信号斜路径水汽观测值,在国内首次层析了上海地区水汽三维分布.层析中采用高斯加权函数进行水平约束,利用数值预报结果做先验值,考虑了边界条件.针对无法准确给出各类观测信息先验权的问题,在层析水汽三维分布问题中首次采用了方差分量估计,进行验后定权;为了降低观测噪声对参数估计的影响,采用了抗差估计;针对水汽密度随高度减小的特点,垂直方向上采用随高度变化的非等权约束方法.层析结果与MM5数值预报结果比较,GPS信号斜路径水汽观测值对数值模式的预报湿度场有明显改善,利用GPS信号斜路径水汽观测值准实时地探测水汽的三维分布,应用于短期数值预报中,可改善短期预报的初始湿度场,提高数值预报的准确度. 展开更多
关键词 上海 GPS 全球定位系统 信号斜路径水汽观测 层析技术 水汽三维分布 方差分量抗差估计
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