GPS单历元模型病态方程解算方法研究

基于单历元模型的理论特点,利用TIKHONOV正则化方法改善法方程的病态性,从而提高模糊度浮点解的可靠性;再结合LAMBDA方法搜索,提高了模糊度浮点解的可靠性及整周模糊度固定的成功率。

GPS单历元定位新算法用于滑坡监测

在滑坡变形较大时,常规GPS静态观测方式满足不了滑坡实时监测的需要.本文结合滑坡变形的特点,利用GPS单历元定位新方法单历元阻尼LAMBDA方法,对滑坡实时形变进行了监测试验.该方法不需要考虑GPS载波相位测量中棘手的周跳问题,每一历元即可搜索到正确的整周模糊度,从而获得监测点厘米级精度的坐标.采用平滑方法后可以分辨出毫米级精度的坐标和滑动速度,扩大了GPS形变监测的应用范围.本文简要介绍了新方法的原理,并使用低价位的单频GPS接收机,在江西省一个实测滑坡中取得了较好的应用效果.

GPS单历元阻尼LAMBDA算法在水库形变监测中的应用

形变监测点近似坐标的概略精度指标为GPS单历元定位提供了有利条件 ,结合水库形变监测点形变特征 ,采用平滑处理方法 ,“GPS单历元阻尼LAMBDA算法”可用于静态形变测量 ,这就将以往的“静态监测模式”与“动态监测模式”统一为“动静态监测模式”。采用模拟实验和清江隔河岩大坝实测数据检验了“动静态模式”的有效性 ,结果表明 :单历元定位精度优于 2cm ,两小时观测数据的平滑坐标可以达到 3mm的定位精度。同时讨论了具有两个基准站的数据处理方法 。

GPS单历元变形信号小波降噪方法研究

本文阐述了小波分析理论的基本原理 ,针对一种特殊含噪状态下的GPS单历元变形信号 ,提出了分尺度、分阶段多阈值GPS单历元变形信号的小波降噪方法 ,并与通常基于阈值的小波降噪方法对比 ,通过残差的直方图统计 ,直观说明了本文方法能在有效降噪的前提下 ,保留更多的变形信号。

基于LAMBDA和DC算法的GPS单历元整周模糊度的快速确定

仅利用LAMBDA方法求解GPS单历元整周模糊度成功率不高,并且当接收卫星数较多时搜索空间较大。为此,采用TIKHONOV正则化方法削弱单历元模型法方程的病态性,并且基于协方差矩阵选择部分宽巷模糊度,先采用LAMBDA方法进行搜索,再利用高解算效率的DC算法解算剩余宽巷模糊度,最后通过两组不同线性组合的逆变换直接求取原始观测值L1和L2的整周模糊度。实验和计算表明,方法显著提高整周模糊度的搜索效率,并且提高模糊度搜索成功率。

利用DUFCOM和DC算法的GPS单历元双差整周模糊度快速确定算法

为解决DUFCOM方法单历元解算GPS双差整周模糊度因观测卫星数多导致解算效率低而影响GPS高频数据实时动态解算这一问题,同时考虑到DC算法解算效率高的优点,对观测卫星进行筛选分级处理,提出了一种快速确定算法。算例表明,该算法可避免在应用DUFCOM方法中二级卫星对一级卫星双差整周模糊度解算效率的影响,使得GPS单历元确定双差整周模糊度的效率显著提高,达到了GPS高频数据实时动态解算的目的。

强污染单历元GPS形变信号的提取和粗差识别

阐述了小波分析技术用于强污染GPS单历元形变信号处理的基本原理及其实现方法。以含少量粗差的低信噪比形变信号为例 ,研究了基于Mallat分解和合成算法 ,分离信号趋势项并进行粗差识别的技术。采用小波软阈值降噪的方法去除强污染数据中的随机噪声 ,降噪效果远好于中值滤波。最后对识别的粗差信息进行线性修复 。

高频单历元GPS周期性误差特性分析

分析GPS高频单历元时间序列中的误差特性,采用中值滤波法消去高频噪声。经计算,偶然中误差在水平方向为±4-4.5mm,高程方向为±9mm。通过周期性重复解算、时间序列比对及相关系数最大化发现,GPS高频单历元时间序列中包含的周期性系统误差的重复周期为86 153-86 165s。通过对系统误差建模或差分,可消除时间序列中的系统性成分,提高GPS高频单历元数据处理的精度。

一种适合开采沉降实时观测的单频单历元算法

为了弥补现有GPS单频单历元算法在矿区开采沉降中的不足,更加精确地实时监测煤炭开采引起的地表移动,基于Tikhonov正则化方法及阻尼LAMBDA方法,提出了一种适合矿区沉降实时观测的新方法。首先,根据单频单历元方程的特点,利用Tikhonov正则化方法修正单频单历元法方程矩阵,由最小二乘法得到可靠的模糊度实数解;其次,依据阻尼LAMBDA方法搜索固定整周模糊度,其中阻尼因子可根据矿区首期变形监测结果确定;最后,利用该算法处理某矿区地表沉降的实测GPS数据,得到了测站北、东、天顶三方向的定位精度为毫米级,且单历元解算时间远小于采样率。试验结果表明,该算法在矿区沉降中能满足毫米级的观测,同时可满足矿区沉降实时观测,对于实现对矿区沉降的实时观测具有一定的参考价值。

GPS监测高层建筑风致振动变形及小波应用

从模拟振动实验和工程实测两方面验证了高采样率GPS单历元定位技术是一种监测高层建筑风致振动的有效手段。应用小波对GPS观测的振动信号进行提取,结果表明,GPS能精确地观测到建筑物2mm的风致振动变形。