基于StarFire星站差分GPS系统的精密静态解研究

针对StarFire星站差分GPS系统静态观测定位结果存在收敛和发散现象,提出了直接平均法、平均中位法和密度中位法以获取其精密静态解。平均中位法考虑了收敛和发散过程,其计算结果要优于直接平均法;但由于没有相应的收敛点和观测点定位模型,平均中位法获取的精密静态解存在一定的不确定性;基于观测值密度分布的密度中位法不需要确定收敛点和发散点,就能得到精密静态解。实例表明,当观测环境相对稳定,观测过程没有明显的收敛和发散现象时,直接平均法、平均中位法和密度中位法的精密静态解基本相同,密度中位法略优;当观测环境差,观测过程出现明显收敛和发散现象时,密度中位法最优,平均中位法次之。

星基差分GPS——StarFire系统

介绍星基差分GPS——StarFire系统的组成、工作原理、定位模式、精度及其应用。

边缘计算下差分隐私的应用研究综述

为了解决传统云计算模式的延迟和带宽限制,应对物联网和大数据时代的需求,边缘计算开始崭露头角并逐渐受到广泛关注。在边缘计算环境下,用户数据的隐私问题成为了一个重要的研究热点。差分隐私技术有着坚实的数学基础,它作为一种有效的隐私保护算法,已经被广泛应用于边缘计算中,两者的结合有效缓解了隐私保护低和计算成本高的问题。首先介绍了互联网发展带来的问题,其次介绍了边缘计算的基本概念、特点和组成部分,并概括了与传统云计算相比的优势,然后对差分隐私的基本概念和原理进行了概括,进而详细阐述了差分隐私的3种扰动方式和常用的实现机制,最后对边缘计算下差分隐私的应用研究进行了综述,并指出了未来的研究方向。总之,将差分隐私技术应用于边缘计算场景对隐私保护和数据分享都是一种有效保护手段。

一种改进极坐标二次基准实时差分方法在地铁自动化监测中的应用

针对地铁保护区自动化监测系统测量结果易受温度、湿度、气压、大气折光和列车振动等因素影响的问题,而对某一因素进行测定分析是极为困难的,本文提出了一种改进的极坐标二次基准实时差分方法。基于新方法构建了自动化监测系统并进行精度评估,案例分析表明,新方法可有效削弱外部环境因素对测量结果的影响,能够精确获取监测点三维坐标信息,进一步提高了自动化监测系统的监测精度,能够更加精准反馈地铁外部施工对轨道交通结构变形的影响。

StarFire星站差分定位系统在井位测量中的应用

电台模式的常规RTK(实时动态差分系统)测量范围小(15km以内),单基站CORS系统下的网络RTK测量覆盖范围较大(70km以内),单基站CORS系统主要应用于胜利油田的井位测量,在西部偏远地区由于架设基站不便,且测量覆盖范围不够大,两种RTK均不便于采用。StarFire星站差分定位系统则不需要架设基准站,且测量覆盖范围广,单台GPS接收机就能够在全球范围内得到较高的定位精度。为了提供满足规范要求的井位测量结果,阐述了StarFire星站差分定位系统的组成、工作原理和技术指标,介绍了测区坐标系统转换参数的求取和对转换参数在控制点进行检核的方法,同时提出了该定位测量系统实测中应注意的问题及对策。通过4口井采用星站差分与RTK测量的比较,证明星站差分GPS井位测量结果可满足测量指标要求;100多口井的测量应用表明,该系统在井位测量中与常规RTK工作模式相比,可节约30%～50%的人力物力,特别适用于不适合建立CORS系统的地区。

基于环境的三维激光实时去动态物体方法

为提高三维激光传入点云算法框架的点云质量,减少移动物体对点云地图精度的影响,提出一种能够在框架前端基于环境特征的实时去除动态物体的方法。将点云投影得到深度矩阵和高度矩阵(z值矩阵),并从z值矩阵中提取出环境特征;利用环境特征将前后帧点云快速对齐;利用对齐后的前后帧点云得到z值差分矩阵进行筛选,并标记动态点云;以动态点云为中心,利用深度矩阵进行聚类,并将聚类得到的未标记点云进行标记,传入后端时舍弃标记的点云。分别在Ours数据集上以及KITTI数据集上验证了该方法的效果。

极端快速条件下液体电导率实时测量技术

基于对称差分原理,发展了一套用于极端快速条件下液体介质电导率的实时原位测量技术,主要解决了传统测量方法在极端快速条件下测量液体电导率时液体介质易电解,以及快速冲击过程中液体介质的冲击极化对电压信号测量带来困难等问题。该实时测量技术在样品测试过程中两端电压不超过电极电势,且测量时间仅为数微秒,从而保证了液体介质不受强电场影响发生电解,通过对样品中两电极分别测量的电压信号进行差分,有效消除由液体介质受到快速冲击时产生的极化干扰,从而提升在极端快速条件下的测量精度和可靠性。以对去离子水进行快速冲击测试实验为例,结果显示该测量技术能在纳秒时间尺度内准确反映导电性变化历史,展现出广泛的科研和工程应用潜力。

基于滑窗初始点dSTEC定权的全球实时电离层综合

自2017年起,国际GNSS服务组织(IGS)部分电离层分析中心先后提供全球实时电离层校正服务。针对实际应用中单一分析中心实时电离层产品存在的可靠性差问题,本文提出了基于滑窗初始点差分斜向总电子含量(dSTEC)定权的全球实时电离层综合方法。以中国科学院(CAS)、法国空间研究中心(CNES)、西班牙加泰罗尼亚理工大学(UPC)及武汉大学(WHU)实时产品为基础,实现了实时全球电离层地图(RT-GIM)产品的例行综合。从电离层延迟误差修正、单频标准单点定位(SF-SPP)及单频精密单点定位(SF-PPP) 3个方面,分析2022年2月15日至2022年3月15日综合RT-GIM产品的应用性能。以IGS事后GIM为参考,本文综合RT-GIM与UPC综合RT-GIM对应的RMS为分别为3.30和3.20 TECU,二者精度相当;以定位残差95%分位数为统计量,与IGS事后GIM产品相比,综合RT-GIM对应的SF-SPP及SF-PPP精度分别低7.7%和4.9%;与北斗三号广播电离层模型BDGIM相比,综合RT-GIM对应的SF-SPP及SF-PPP精度分别提升了15.9%和9.5%。自2022年起,CAS综合RT-GIM产品已例行提交至IGS。

StarFire星站差分技术在矿区测量中的应用探讨

StarFire系统是美国NaVCom公司在WCT(wide-Area Correction Translorm)基础上,应用JPL的实时修正算法和GIPSY软件,建立的全球差分定位服务系统。它在全球任何地点、任何时间都能提供厘米级精度的连续实时定位服务。本文以美国NAVCOM公司生产的SF-2040G型RTG接收机在矿业权核查中的应用为例,对StarFire系统进行介绍和讨论。

RTK-BDS定位的推土机推平作业实时辅助施工研究

针对当前推土机在作业过程中操作复杂、施工效果评估困难等问题,基于北斗实时动态差分定位(real time kinematic,RTK)技术和运动学方程,求得推土机实时位置;提出了以推土高程和设计平面的高程差作为平整施工质量评价的方法,可直观评价施工效果,研制了驾驶引导装置,可实时显示推土机状态与施工进度。工程应用表明,该装置达到了厘米级的定位精度,定位的绝对误差小于5 cm,满足推土机精准施工的需求;车载显示终端使用RS232通信可精确获取推土机坐标、速度、航向等自身状态参数和施工数据。在实际施工场景中,该系统可有效减少驾驶员返工次数、降低劳动强度,提高了施工效率,达到了辅助施工的目的。

基于道路实时视频的交通事件实时监测优化技术研究

为提高交通事件实时监测技术水平,满足交通事件监测的准确性与实时性的需求,提出基于道路实时视频的交通事件实时监测优化技术。利用CMOS摄像机采集道路实时视频数据信息,采用暗通道算法对道路实时视频图像增强处理,并采用阈值分割算法对视频图像分割,提取到道路视频图像前景,利用帧间差分算法识别道路交通事件,并利用预警器对监测结果作出预警响应,以实现基于道路实时视频的交通事件实时监测优化。经实验证明,优化技术误警率在1%以内,预警监测响应时间短于1 s,技术的准确性与实时性得到了有效优化。

自动极坐标实时差分监测系统及其在大坝外部变形监测中的应用

主要介绍了以自动化全站仪为基础组成的自动极坐标实时差分监测系统 ,并叙述了该系统差分测量的原理 ,探讨了差分测量的精度。实际应用表明 ,监测系统组成合理 ,自动化程度高 。

分布式广域差分GPS实时定位系统

针对普通广域差分ＧＰＳ实时定位系统中对数据通讯链的高要求，提出分布式广域差分ＧＰＳ实时定位系统，解决了预报精密星历、外推卫星相对钟差等技术难点。经过对该系统的中试实践，证明该系统对改善ＧＰＳ实时定位精度是有保障的。该系统的特点是降低数据通讯链工作频度和实时性的要求，并通过增设区域性差分基准站来计算卫星相对钟误差和电离层改正，以减少主控站的计算工作量。

差分吸收光谱系统监测污染物浓度实时预测模型

差分吸收光谱(DOAS)法是一种有效的监测大气污染气体浓度的光学遥感方法,不仅有好的时间分辨率,而且测量灵敏度也很高。但是由于遥测系统处于复杂的大气环境中,各种干扰因素以及恶劣的气候条件,都会对系统产生影响。针对现有实时、在线监测差分吸收光谱系统中存在的不足,作者提出了一种基于改进Elman网络的实时预测模型。利用逐步回归筛选预测因子,不仅降低了预测网络的复杂程度,而且增强了系统的预测实时性。利用带自适应学习率的动态BP算法对改进的Elman网络进行训练,使预测系统能更好地辨识要预测的差分吸收光谱系统,该模型能较准确地对DOAS系统监测污染物数据进行实时跟踪监控,一定程度上弥补了遥测系统的不足。

实时动态载波相位差分GPS定位精度分析

介绍了两种差分 G PS定位模型 ,它们是码差分定位和 RTK ( real tim e kinem atic)定位 ,讨论了多径效应对码差分定位和 RTK定位精度的影响。利用 Javad G80采集数据 ,最后通过分析这些数据的统计特性 ,得到的计算结果表明 :影响差分 GPS定位系统精度的主要原因是多径效应和接收机噪声。

普通手持式GPS接收机用于林区近实时差分定位的研究

Based on coordinates differential modes, using Portable GPS Receiver by near\|real time process, the positioning precision is about ±5 m. It can be used in forest to do many positioning. Position test to be done under crown measuring more than 4 satellites by synchronous measure, positioning precision is less than ±5 m. When measure time is more than 20 minutes. In addition, why differential\|positioning precision is better has been analyzed.

动态对动态 GPS 实时差分定位

较详细地讨论了动态对动态实时差分定位的算法，提出了一种验证动态对动态实时差分精度的实验方法。用作者开发的软件处理试验数据得出的结果表明，相对位置精度在０．５ｍ（１σ）左右。

建立中国差分GPS实时定位系统的思考

介绍了局域和广域差分GPS及其增强系统的技术特点，在此基础上讨论了在中国建立广域差分GPS实时定位系统的重要意义，以及有关问题的思考。

基于VRS的GPS实时差分研究及测试

VRS(Virtual Reference Station)能够有效克服常规RTK固有的缺陷。介绍了VRS系统的组成及基本原理,描述了VRS/RTK的实现过程,通过与传统的RTK技术比较,分析了VRS/RTK的优势和优点,通过线性内插法推导了虚拟参考站相位观测值计算过程,给出了VRS接入规则,采用Internet与GPRS无缝链接技术在PC和PDA平台分别开发了VRS通用接入模块,使非VRS的GPS接收机在系统下实现差分。系统测试结果表明:基于VRS的GPS实时差分定位精度达到了厘米级,精度分布比常规RTK更均匀。

面向实时数据流的差分隐私直方图发布技术

差分隐私作为当前有效的隐私保护机制之一,得到广泛的应用。目前已有多种算法用来生成满足差分隐私的静态直方图,但针对实时数据流环境下的直方图的发布方法却很少,且没有较好地均衡噪声误差和数据可用性。针对实时数据流实时性高、连续性强、以及数据规模大等特点,文中提出了面向数据流的差分隐私直方图发布方法 DDHP(Histogram Publication of Dynamic Data),该方法基于滑动窗口模型实时处理新到达数据,并采用距离测度的方法衡量相邻两个时间戳的数据相似性,以此来动态地分配隐私预算。通过比较L1、余弦、马氏距离在真实数据集上的应用的有效性,选择最优测度。DDHP采用BA(Budget Absorption)机制动态合理分配隐私预算,避免隐私预算过早耗尽或剩余,在提高数据可用性的同时降低了算法的发布误差。实验结果表明,DDHP算法是有效可行的。