远海环境低成本RTK接收机多路径效应与平滑伪距单点定位性能

低成本RTK接收机抗多路径性能较弱,导致远海环境中的单点定位性能显著下降。综合分析远海环境中载波相位平滑抑径算法对低成本RTK接收机单点定位性能的影响。结果表明,远海环境中RTK接收机的多路径效应为陆地环境的2~3倍,E5频点的抗多路径性能最强;平滑抑径效果与伪距多路径效应大小有关,采用平滑抑径算法后,RTK接收机SPP定位精度在远海环境提升62%,在陆地环境提升24%;平滑抑径后GPS/Galileo/BDS-3多系统SPP定位精度优于1 m,可满足海上较精细作业的需求。

削弱大型水闸BDS监测多路径效应的MHM方法

大型水闸变形监测复杂环境中存在的多路径效应限制了全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS)精密定位的精度。对此,提出一种顾及北斗导航卫星系统(Beidou navigation satellite system,BDS)不同星座类型多路径效应的半天球图(multipath hemispherical map,MHM)方法。该方法建立以监测站为球心的半天球进行格网点划分,通过格网点内参数化实现多路径误差建模,适用于BDS多星座以及大型水闸复杂的监测环境。采用曹娥江大型水闸监测案例,对多路径改正前后的单差残差及变形监测坐标序列进行分析,XYZ方向精度较多路径误差改正前提升63.06%、54.17%、57.84%,表明采用该方法可以有效削弱多路径效应,提高变形监测精度。

适用雷达外场测量的近地多路径效应抑制方法

针对雷达在外场低空测量目标过程中受到的多路径效应问题,提出基于吸收阵元装置对多路径效应进行抑制的方法。对雷达工作时的电磁波发射和接收过程进行分析,引入3具有较高吸波效率的吸收阵元装置,并合理设计装置参数。结合飞行目标理论方程,建立吸收阵元布设模型,形成能够覆盖低空飞行目标全弹道的连续抑制区域。试验表明该方法可改善外场测量设备的使用环境,有效抑制雷达在静态校准与低空动态目标测量中的多路径效应。

利用恒星日滤波削减油田井架BDS多路径效应

针对油田井架全球导航卫星系统(global navigation satellite system, GNSS)动态变形监测中存在的多路径效应,限制了变形监测的精度,提出一种BDS(Beidou navigation satellite system),双频单历元恒星日滤波方法削减多路径效应。该方法针对北斗导航卫星系统BDS不同类型卫星,通过单差残差序列提取多路径误差,并基于观测值域对各颗卫星单差残差序列进行改正,再利用LAMBDA方法固定模糊度,解算坐标。通过油田井架模拟及实际监测数据,对多路径误差改正前后的单差残差以及基线解进行分析。结果表明:该方法可以有效削弱油田井架环境的多路径效应,提高定位精度。在模拟试验中,东北天方向精度较改正前提升46.4%、35.5%、42.7%;实际工程监测试验中,东北天方向精度较改正前提升14.7%、11.4%、19.2%。

Multi-GNSS多路径效应与观测噪声综合分析

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。

地表环境对GNSS多路径效应和信噪比影响研究

随着GNSS定位技术的迅速发展和广泛应用,用户对定位精度的需求也在不断提高。在使用GNSS设备定位过程中,数据接收信号的优劣对于定位精度有着极其密切的影响。因为有关多路径效应和信噪比等地面观测站的环境误差,因其弱空间相关性和复杂的局域性特征等原因,无法采用普适性的改正模型对其进行修正。因此,在进行数据观测前有必要对需要GNSS观测的点位周边环境做出GNSS接收信号质量评估。本文主要研究了积水、建筑物反射和风力等不同外界环境对多路径效应和信噪比的影响,同时利用EMD模型剔除趋势项,研究不同地表环境下信噪比偶然误差的变化规律,验证了信噪比对评价接收信号质量的重要性。

弹塑性力学中加载路径效应的类比教学设计

弹塑性力学是工程类研究生必选的核心课程,具有高度的抽象性和复杂性。基于经典薄壁圆管拉扭问题,对三种典型应力/应变路径进行深入分析,秉承“多走一步,深入三分”的教学理念,在教材中“不一样”结论的基础上,探讨了加载路径效应中“不一样”的规律性、统一性和普适性,并将发现的规律性与社会心理学中的经典理论进行了类比,提出了塑性强化材料应力路径的“首因效应”和应变路径的“近因效应”。塑性力学理论与社会心理学理论之间的强烈反差对比与完美的和谐统一,成功地激起了学生学习的热情,同时帮助学生建立了有效的知识框架,取得了很好的教学效果。

基于经验模式分解的滤波去噪法及其在GPS多路径效应中的应用

经验模式分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)是一种新的信号处理技术,它是基于数据本身的,且能在空间域中将信号进行分解,从而可以区分噪声和有用信号。根据EMD分解白噪声而得到的本征模式函数(IMF)分量的能量密度与其平均周期的乘积为一常量这一特性,建立一种新的基于EMD滤波去噪方法,并将该方法应用于GPS多路径效应的研究中。通过对模拟数据与GPS实测数据的处理分析,得出以下主要结论:①EMD滤波去噪法与小波方法都能最大限度地削弱测量的随机误差,但EMD滤波去噪法比小波方法更直接,且不受测不准原理及小波函数选择的影响;②相比小波方法,EMD能够更有效地剔除瞬时强噪声,从而能够提取更精确的多路径效应重复性误差改正模型。

GPS载波相位测量中的信号多路径效应影响研究

当利用GPS进行高精度变形监测时,GPS信号的多路径效应成为影响GPS变形监测精度和可靠性的一种不可忽略的误差源。本文针对GPS载波相位测量中的多路径效应影响进行理论和试验分析。论述载波相位测量中GPS多路径信号的特征,分析它对载波相位测量的影响,提出在坐标域用移动平均进行短基线静态GPS测量多路径误差探测的方法。通过实测数据进行分析,取得满意的效果。

GPS多路径效应影响与结构振动的小波滤波筛分研究

当应用 GPS技术进行大型工程结构监测时 ,由于其测定的是监测点的绝对位移 ,且受到诸多因素的影响 ,其中多路径效应和温度变化是主要影响源 ,要想正确分析结构的动力特性 ,首先必须有效地分离结构振动与各类影响项。本文采用小波分析法 ,对坐标序列进行多尺度分解 ,有效地筛分出结构微小振动和各类影响项。通过实际测试数据分析 ,取得了极其满意的效果。

GPS动态监测中多路径效应的规律性研究

在分析GPS多路径效应特性的基础上,结合GPS动态变形监测的特点,对连续多天的观测数据解算结果采用滤波与周日位置求差相结合的方法进行数据处理。研究结果表明,多路径误差具有较强的周日重复性,在有效地削弱多路径效应的影响后,GPS动态监测的三维位置精度可以达到mm级,尤其是垂直方向的精度改善明显。

利用信噪比削弱GPS多路径效应的研究

由于多路径误差的非时空相关性,使其成为双差模型中较难解除的误差源。本文利用观测值的信噪比对观测值质量进行评价,通过降低受多路径效应影响的观测值的权重,从而达到削减多路径误差的目的。最后通过实验数据解算结果的重复性验证了此方法的有效性和可靠性。

GPS动态变形测量中的多路径效应特征研究

当测站与周围环境完全不变时,GPS多路径效应具有很强的重复性。为分析变形测量中的GPS多路径效应特征,利用模拟振动台进行振动测量实验。结果表明:动态变形监测中的多路径效应误差序列中出现了多个频率的高频跳动,其中主要频率与振动频率相近,使得其重复性明显降低,但其低频部分仍然具有一定的重复性;利用具有重复性的低频部分建立多路径效应误差改正模型,可使GPS的振动测量精度提高30%左右。

主动雷达导引头多路径效应的数字仿真

对于平整和起伏的地面或海面 ,分别给出了一种基于多反射点复杂目标的多路径回波的时域复包络波形数字仿真模型 .采用随机分形插值算法利用地形实测数据对复杂的起伏地面和海面进行三维地形建模 .对不同粗糙度地面上的低空目标的多路径回波进行了仿真计算 ,并使用主动雷达导引头数字仿真模型进行了多路径干扰环境下对低空目标的跟踪实验 .仿真实验表明 。

HVF方法在GPS多路径效应研究中的应用

提出了基于Helmert方差分量估计的Vondrak滤波方法(简称HVF),并将其用于GPS多路径效应的研究。通过对实际观测资料的分析表明,该方法能合理地选取Vondrak平滑因子,最大限度地削弱测量的随机误差,有效地分离观测资料序列中的信号与噪声。利用该方法提取多路径模型,并根据GPS多路径效应周期性重复的特性,可有效地削弱多路径效应对观测结果的影响,从而提高GPS定位精度。

CVVF方法用于GPS多路径效应的研究

将交叉证认法与Vondrak数字滤波器相组合,提出一种分离测量资料中信号与噪声的新方法,即CVVF方法,并将该方法用于GPS多路径效应的研究中。对数字模拟试验和实际观测资料的分析表明,该方法能最大限度地削弱测量的随机误差,使资料序列中的信号和噪声合理分离。同时,利用GPS多路径效应周期性重复的特性,可有效地削弱多路径效应对观测结果的影响,从而提高GPS定位精度。

多路径效应在GPS结构健康监测中的研究进展

先进的GPS技术已成为结构健康监测的一种有效手段,但其测试精度始终受到多路径效应的干扰。首先介绍了结构健康监测的概念以及目前常用的监测方法,归纳了GPS对土木工程结构健康监测的独特优越性;然后,在简要介绍GPS监测原理和几个典型工程应用的基础上,重点论述了GPS监测中多路径效应产生的原因、消除策略以及国内外研究现状,最后对多路径效应需要进一步重点研究的问题进行了展望。

雷达组网减小多路径效应影响的探讨

讨论了天线方向图、波束指向、地(海)面反射特性、目标距离与高度等因素与伺服仰角误差控制信息的关系,分析了多路径效应对跟踪系统的影响。提出了基于多雷达组网减小多路径效应影响的方法,即采用平滑滤波与加权最小二乘算法相结合实现多源信息融合处理,并将多雷达融合后的仰角信息作为雷达网内俯仰支路的引导信息,利用该信息来减小多路径效应的影响,进而改善跟踪稳定性并提高低空目标仰角测量精度。实际应用验证了该方法的有效性。

消除相位测量轮廓术中多路径效应的影响

提出了一种减小多路径效应带来的误差影响的方法,优化了相位测量轮廓术,利用亮度调制的差分图确定了受多路径效应影响大的区域,并根据相邻像素点的相位进行校正。实验表明,该方法有效地减小了相位误差,提高了三维测量的精度,校正后相位误差的均方根值比校正前减小了约57.3%。

基于改进粒子滤波算法的GPS多路径效应理论与试验研究

为了有效地提高GPS定位结果的精度,进行了多路径误差的理论与试验研究.建立了一套GPS多路径信号模拟与监测系统,通过在流动站天线不同高度、不同距离处放置反射板,获取了连续两天的GPS监测数据;将改进的粒子滤波算法用于GPS数据后处理中.结果表明,改进的粒子滤波算法能够有效地消除GPS信号接收机本身的系统噪声,消噪后连续两天多路径信号的相关性较消噪前有了大幅度提高.通过比较发现,反射物在不同距离引起的多路径误差具有一定的规律性,随着距离的增加多路径误差逐渐减小,且在增加相同距离的情况下减小的幅度越来越小.