基于高次差法与多项式法的GPS周跳探测与修复

在GPS数据处理中,整周跳变的探测与修复是GPS载波相位测量的核心问题之一.本文针对周跳产生的原因,以测量型GPS接收机接收的L1波段的载波相位观测数据为研究对象,MATLAB为实验平台,提出了利用高次差法来探测和修复大于2的大周跳,然后对比拉格朗H插值与切比雪夫拟合的方法来进行小周跳修复的组合算法.通过实验得出,该种...     

GPS RTK技术在地质勘探中的应用

本文主要论述了载波相位差分（GPS RTK）的测量原理、工作环境、转换参数的求解方法、主要误差来源及其精度评定。GPS RTK技术是一种高效快捷的定位技术,即为实时处理两个载波相位观测差分方法。采用GPS RTK技术在地质勘探中能得较好的应用,总结了应用该技术的成功经验,对于采用该技术测量的地勘单位具有一定的借鉴作用。     

多约束条件的全球定位系统单频单历元短基线定向技术与实现

通过研究全球定位系统(GPS)伪距测量精度对GPS载波相位差分技术在短基线定向问题中的影响,提出利用基线长度、基线俯仰、卫星之间几何关系的多约束最小二乘整周模糊度实时搜索算法,给出单频单历元进行短基线定向的具体过程和需要注意的关键问题.算法采用单历元解算,规避载波相位周跳问题,极大地减小初始化时间.静态和动态实验结果均表明:该方法快速有效,解算成功率高,具有较高的定向精度.     

利用三差法辅助卡尔曼快速检测周跳

周跳的探测与修复是GPS高精度实时定位的关键问题。针对目前大部分方法对小周跳的探测与修复不灵敏、不适用于动态接收机的问题。首先用三差法将载波相位进行处理,减少待解的未知参量,而后用卡尔曼求解三差观测量的方差和修正数向量对周跳进行探测与修复。实测数据仿真和分析的结果表明,该方法适用于单频、高动态接收机,可以快速、准确的探测与修复周跳。     

适用于航天器的GPS姿态测量算法和软件设计

为发展小卫星 ,需要研制成本低、小而轻又能满足精度的姿态测量系统。论述了利用全球定位系统 ( GPS)载波相位观测值进行姿态测量的原理 ,介绍了航天器姿态测量软件 THADS的算法和软件设计。在软件设计时 ,采用了周跳和粗差判定的改进方法 ,编制了相应的模块 ,结合地面实验数据进行仿真计算 ,在 1m左右的基线上姿态均方差小于0 .4°。结果表明利用 GPS载波相位进行航天器姿态测量具有良好的应用前景     

基于改进多项式拟合法的周跳探测与修复

本文针对GPS载波相位精确相对定位技术的核心问题—周跳的探测与修复,从理论和实践方面进行了深入研究。对于探测和修复周跳,本文研究用改进的多项式拟合法,实验证明此法能探测和修复小周跳及大周跳,算法甚至可以准确地检测并修复小于一周的周跳。     

实时动态差分GPS技术在高程测量中的应用研究

实时动态差分GPS(RTK,Real-time kinematic GPS)作为一种新的GPS测量方法正逐渐被用于工程放样、地形测图等各类平面控制测量中。实际上,RTK采用载波相位实时差分方法能够在野外实时得到厘米级定位的精度,达到了四等高程测量的要求[1]。本文将通过实例证明RTK应用于高程测量是可行的,从而为RTK技术在工程控制测量中完备性提供了事实基础。     

GPS高程测量的探讨

自从GPS系统的建立,测量领域得到了革命性的飞跃.与传统的手工测量手段相比,GPS技术有着巨大的优势,利用载波相位差分技术(RTK),在实时处理两个观测站的载波相位的基础上,可以达到厘米级的精度,并同时具有操作简便、仪器体积小便于携带、全天候操作、观测点之间无须通视、测量结果统一在WGS84坐标下及信息自动接收、存储、减少繁琐的中间处理环节等特点.当前,GPS技术已广泛应用于大地测量、资源勘查、地壳运动、地籍测量等领域.本文根据多年的实践经验,对GPS高程测量的原理和方法进行了初步的探讨,并结合我国GPS高程测量的应用的实际,提出解决GPS高程测量的有效方法.希望能对GPS测量工作有所裨益.     

GPS相位观测值中周跳的探测

在GPS测量数据处理中，如何对载波相位观测值中的周跳进行探测是精密定位数据处理中的一个十分重要的问题。本文首先介绍了周跳的定义及其来源，其次介绍了几种周跳探测的方法。     

渐进提高精度的载波相位测距技术

提出了一种静止、可视两目标之间基于载波相位高精度测距技术:第一步,借助GPS、伪随机码相位自主测距或超宽带等辅助测距手段得到一个距离粗测值和测量精度;第二步,基于已有距离粗测值和测量精度选择载波频率对,消除基于载波相位测距时引入的整周模糊度问题,然后基于载波相位双-单边测距技术,并借助伪码相位消除两目标上面载波相位观测时间差,得到一个精度更高的距离测量值;基于新得到的距离测量值和测量精度,重复第二步过程,渐进提高测距精度直到满足需要的精度为止。理论分析和现有工程技术实现表明,最终测距精度可达微米级。     

一种简单有效的GPS接收机自主完好监测算法

自主完好性监测是GPS卫星接收机的重要模块。当接收机有至少5颗可用卫星的时候,就可以根据伪距残差判断是否存在故障卫星。当可用卫星大于等于6颗的时候,根据伪距残差和构造的系数矩阵S计算出每颗卫星的相关系数,根据该相关系数就可以判断并隔离出一颗故障卫星。     

Minimizing the integer ambiguity search space for RTK

Differential GPS carrier phase measurements have much lower noise and multipath error than that of pseudorange measurements.The result is centimeter accuracy for Real-Time Kinematic (RTK).However, the measurement of the carrier phase has a constant unknown integer ambiguity. Several technical issues are related to solving the integer ambiguity correctly. They are: proper stochastic model, search space definition and initialization, search space reduction, state and standard deviation calculation, validation and rejection criteria for the unique and correct candidate. Search space reduction is critically important. It not only affects the ambiguity resolution speed, but also defines the ambiguity resolution success rate. The smaller the search space, the easier it is to find the unique and correct candidate set. The paper analyzes the integer ambiguity search space in its residual domain.The search space is minimized by: Analyzing the maximum independent integer ambiguity measurement set theoretically; Selecting the best initial measurement set that minimizes the search range of each satellite in the set and reduces the error effects from noise that may cause the wrong integer ambiguity solution for the remaining satellites not contained in the initial measurement set.Since the Residual Sensitive Matrix (S-Matrix) relates the integer ambiguity candidate set directly to post-fix residuals, it is not necessary to compute a fix for each candidate set thus making the integ erambiguity search process much more efficient. Also, minimizing the search space in the residual domain improves the search efficiency significantly and at the same time improves its reliability. Performance issues, such as recursive and weighted search techniques as well as methods for improving reliability, are also discussed in the article.     

基于压缩感知的图像检索方法研究

针对大尺寸图像的特征提取算法复杂度高、特征信息容易缺失的问题,利用压缩感知理论中关于少量测量值可以精确重构原始信号的特性,提出了一种基于压缩感知的图像检索方法。首先对图像进行小波变换、分块预处理;然后构造分块多项式确定性测量矩阵,并对分块图像进行压缩感知快速测量,得到少量的压缩测量值代表图像的特征;最后采用加权距离方法计算图像测量值特征的相似度,实现图像的精确检索。仿真结果表明,该方法在图像检索速度和查准率、查全率等指标上具有更高的性能,能应用于大量复杂图像的检索。     

馈线自动化中的故障寻址技术

配电网络的故障检测与诊断是实现馈线自动化的关键技术之一,其中单相接地故障的正确检测一直未能得到很好的解决。文章在讨论配电网络发生单相接地故障时接地故障相判别方法的基础上,着重分析了单相接地故障的检测方法,提出了基于故障相电流实现接地故障检测的新方法,给出了动作判据算模型,对算法模型的仿真计算结果表明,该方法对接地故障具有很高的选择性能,并可很好地适用于馈线自动化中。文章还简要介绍了馈线保护中短路故障的检测技术。     

利用交替方向法求解H权重最近相关系数矩阵问题

由于计算H权重的半正定矩阵锥投影比较困难,目前求解带有H权重的最近相关系数矩阵问题的方法很少且比较复杂.考虑用交替方向法求解该问题,每次迭代只需求解一个有显式解的二次规划问题和一个不带权重的半正定矩阵锥投影,计算简单,易于实现.为提高计算速度,还考虑了改进的交替方向法.此外,通过数值实验对交替方向法与现有方法进行了比较,说明了交替方向法对解决带有H权重的最近相关系数矩阵问题的有效性.     

卫星姿态测量系统的故障诊断技术

以挠性陀螺仪、红外地平仪和太阳敏感器组成的对地观测卫星的姿态测量系统为对象,研究了该系统传感器硬件故障的诊断技术．在给出系统方程的基础上,对传感器的故障作了假设,并对该系统进行基于广义简化滤波器（多重滤波器）故障诊断方法的应用．该方法利用测量系统自身的卡尔曼滤波器,故只需增加有限的计算量．结果表明,这一方法有较好的实时性和较高的故障检出率,有利于卫星姿态测量系统可靠性的提高和高精度卫星的研制．     

基于区间解析冗余关系的参数不确定性研究

本文主要目的是拓展基于区间解析冗余关系法I-ARRs(Interval valued Analytical Redundancy Relations)对不确定性混杂系统的故障检测。该方法产生一组对故障估计的阈值,一旦标称残差超过阈值,则故障能被检测。现有的故障检测方法主要是针对参数性故障,因此对测量信号导数的估计呈现出各种限制。而且在I-ARRs中对测量信号导数十分敏感,这不可避免地涉及到对残差的估计。为解决这一问题,利用鲁棒滑模微分器方法得到对含噪声测量信号导数最优估计,降低残差噪声,以减小虚警、漏报,从而提高鲁棒性。通过典型电力电子电路BUCK电路仿真,验证了此方法的有效性。     

鉴别流形敏感的跨模态轴承故障诊断方法

目的 在实际应用中采集的原始多模态故障数据通常是包含大量噪声和冗余信息的非线性数据,如何从不 同故障模态中提取有效的非线性故障特征仍是一个挑战性的问题。 方法 提出了一种鉴别流形敏感的跨模态故障 诊断方法,在该方法中首先借助相关分析理论在跨模态故障空间中构建了不同模态间的相关系数,并通过理论推 导获得了相关系数的等价优化模型,然后利用局部近邻图构建了鉴别流形敏感散布,进而通过最大化不同模态间 的相关性和最小化鉴别流形敏感散布,形成了鉴别流形敏感的跨模态故障诊断模型,并且在理论上推导出了该优 化模型的解析解,从而能够从不同模态的故障数据中学习强鉴别力的非线性故障特征。 结果 在德国帕德博恩轴承 数据集和多模态轴承故障数据集上设计了针对性实验,实验结果显示在少量故障样本用于训练时即可获得良好的 诊断准确性。 结论 提出的方法是一种有效的跨模态故障诊断方法。     

基于滤波器的中立跳变系统参数估计和故障检测

研究了一类含时滞和不确定性的中立跳变系统的参数估计和故障检测问题,通过重构系统,获取了包括未知输入、模型不确定性和时滞的误差动态特性.故障检测滤波器和鲁棒故障检测滤波器的存在条件都以线性矩阵不等式的形式给出.所设计的受限于模态的故障检测滤波器使得系统随机稳定,具有很好的抗扰性能和故障检测能力.仿真示例说明了设计方法的有效性.     

自积分式Rogowski线圈电参数对其频率特性的影响

Rogowski线圈具有结构简单、安装方便、检测灵敏度高、频带宽等优点。对于测量高频的脉冲电流的自积分式Rogowski线圈,灵敏度与频带宽度是衡量其性能的重要指标。在简单分析Rogowski测量原理的基础上,利用集中参数模型,给出了自积分式Rogowski线圈参数的计算公式以及线圈的传递函数。根据传递函数,利用Matlab仿真软件得到当电磁参数改变时线圈的幅频特性和相频特性。详细分析了自感、互感、内阻、分布电容以及取样电阻变化时对自积分式Ro-gowski线圈频带宽度的影响,为优化Rogowski线圈的设计提供参考。