D-InSAR技术在地面变形监测中的应用

本文首先介绍了DInSAR技术的基本原理,为了探讨DInSAR测量技术在进行地表沉降监测的可行性,采用传统的GPS测量地表沉降情况,并获得地表沉降监测数据,并将这方法所得数据值与DInSAR测量值进行对比分析,结果表明DInSAR监测结果与GPS观测结果具有一致性,能够满足地表沉降监测的精度要求。     

融合GPS数据的PSDInSAR公用主影像的优化选取

分析了永久散射体合成孔径雷达差分干涉测量(PS - DInSAR)引起相干性损失的主要影响因子,提出一种顾及大气延迟变化差异的PS - DInSAR公用主影像的优化选取方法,给出了具体的函数模型、建模思想及求解方法.借助天津地区欧空局ENVISAT(environmental satellite)卫星ASAR(advanced synthetic aperture radar)影像和连续运行GPS(global positioning system)永久监测站数据为源数据,采用Bernese 5.0和Matlab7.1及Shell自编程序等开展了融合GPS数据的公用主影像的优化选取实验.实验结果表明,融合GPS数据的模型相关系数法能准确快速地从多幅SAR影像中选出最优公用主影像,为PS - DInSAR的高精度形变监测奠定了基础.     

基于方差分量估计的InSAR三维形变估计

InSAR因其具有全天候、全天时的工作能力,能够实现实时动态监测,具有较强的穿透能力,已经成为获取地球空间信息的重要手段,它不仅能快速测量各种比例尺的地图,而且在环境监测、防灾减灾等领域也发挥着日益重要的作用,尤其是在监测地表形变获取全球高程方面有着显著的效果。然而,InSAR技术仅对地表一维(雷达视线向,LOS)形变敏感,而我们关心的是发生在三维空间框架下的真实形变,这一缺陷使得InSAR形变监测的广泛应用受到了极大的限制。应用经典的赫尔默特方差分量估计来融合不同平台、不同轨道的InSAR观测值,使形变从一维扩展到三维的精度结果更加准确。使用了PALSAR升轨和ASAR升降轨三个平台的数据,以研究区域内的GPS连续观测站观测的三维形变速率为形变真值,内插了实验区的三维形变速率,模拟出了的InSAR的观测值,并对其进行了方差分量估计,确定了合理的随机模型,最终反演了该三维形变。该结果相对于各平台等权处理反演结果,在精度上有了很大程度的提高。     

基于改进蚁群算法的航天器再入轨迹优化

基于十进制蚁群算法对航天器再入轨迹进行了优化设计。给出了过载约束下的航天器再入轨迹优化的数学模型,对模型进行归一化及离散化处理,采用罚函数法对约束进行处理,将连续、高度非线性的优化问题转化为无约束的离散最优问题。针对传统蚁群算法易陷入局部最小值的问题,将增加了局部搜索策略的十进制蚁群算法应用于轨迹优化中,在满足过载约束的条件下实现总吸热量最小的目标。仿真结果表明十进制蚁群算法与传统蚁群算法相比能跳出局部最优值并快速地搜索得到航天器最优再入轨迹。     

基于改进蚁群算法的深井采油管内减速器优化

将基本蚁群算法和内点惩罚函数法结合在一起,创造性的提出＂爬楼梯＂寻优模型,成功地将蚁群算法应用于采油管内减速器优化设计当中.解决了蚁群算法不能用在多变量、有约束优化中及多离散点时收敛速度慢等难题,为机械优化设计提供一种新思路.     

高分辨率SAR影像监测高铁路基沉降的技术

为监测高铁路基沉降,保证高铁安全运行,以京津高铁为研究对象,利用TerraSAR-X高分辨率雷达影像,采用基于多种特性的综合探测法提取出稳定可靠的高相干点,基于提取的点目标利用时间序列DInSAR技术反演出京津高铁在SAR影像获取时间段的路基沉降,得到京津高铁沿线路基沉降分布图,分析了沉降分布特征和原因,并利用地面水准观测数据与反演结果进行对比,研究成果验证了时间序列DInSAR技术进行高铁路基形变监测的准确性和可靠性.     

基于改进蚁群算法的区域伪卫星增强GPS星座优化设计

为实现信号遮挡严重区域伪卫星增强GPS系统的最优导航定位性能,提出了增强星座优化模型及基于改进蚁群算法的实现方法.首先,根据恶劣定位环境可见GPS卫星时空分布不均的特点,基于精度、可用性、连续性等导航性能指标以及系统投入成本和工程地质、地形条件建立增强星座的优化模型.然后,针对该模型主要评价指标的特点,利用改进的蚁群算法实现伪卫星最优位置的搜索.结合具有典型峡谷特征的小湾电站2号山梁相关实验,从多角度给出建立优化模型的准则及其对搜索算法的影响.实验结果表明,经优化设计后该区域的导航定位性能提高了35%～70%,能够满足形变监测系统的设计要求.     

GPS监测地壳形变漂移速度的计算

根据动态卡尔曼滤波理论,结合GPS监测地壳形变数据处理的特点,构建了动态卡尔曼滤波计算地壳运动漂移速度的数学模型.结合IGS的GPS连续观测网络部分站点的多期数据,使用精密定位定轨软件GAMIT进行定位计算,获得高精度的站点坐标.将坐标作为具有先验方差信息的准观测值,设置站点漂移速度为未知数,进行卡尔曼滤波漂移速度的估计.计算结果与已有结果的比较表明,卡尔曼滤波漂移速度估计可以达到mm级的精度,可用于GPS监测地壳形变进行漂移速度的估计.     

蚁群算法在一般函数优化求解中的应用

蚁群算法是一种新型的模拟仿生算法.本文通过在一般函数优化求解中的应用,说明该算法与启发式因子相结合可有效地避开陷入局部最优的弊病.显示了蚁群算法在连续空间优化问题中的应用前景.     

基于改进蚁群算法的智能物流配送路径优化方法

针对交通日益拥堵情况下的物流配送路径的优化选择问题,提出了一种基于改进蚁群算法的智能物流配送路径优化方法.首先,对传统基于单一路径最短优化的思路进行了扩展,提出了基于多约束条件的最优路径质量评价函数,并推导分析了不同约束情况下的最优路径模型;然后,基于多约束条件对传统蚁群算法状态转移启发函数和信息素进行了改进,较好地改善了算法的动态优化性能.计算机仿真结果表明,本文方法很好地提升了复杂路况下最优路径的寻优精度和收敛速度,具有较好的应用前景.     

结构变形监测的单频GPS动态三差法

分析了单历元和似单差两种GPS监测方法的不足,提出了适于工程结构快速、大变形监测的单频GPS动态三差法.该方法利用两个连续跟踪历元形成的三差相位值建模,直接提取动态变形,所建模型无整周模糊度,伪距单点定位和单频载波相对定位即可分别满足其对基准点和基线向量的初值精度要求,适用于动态变形量大于半个波长的量测实践.将单频动态三差法应用于南京长江三桥结构振动监测数据处理,计算结果表明,所提方法与双频单历元法解算的高程变形在5 mm均方误差意义下一致,且基于该方法得到的动态变形序列准确地提取了三桥主梁一阶竖弯处的固有频率0.25 Hz及其响应信号,验证了模型与方法的正确性.     

Vondrak滤波法用于结构振动与GPS多路径信号的分离

根据Vondrak滤波法在信号的截断频带上具有较高信号分辨率的特点，将Vondrak带通滤波法应用于全球定位系统（GPS）结构变形监测中以分离结构振动和多路径效应的影响。对GPS实际观测资料进行分析，结果表明：采用该方法不仅能从坐标序列中成功提取结构振动信息，也能正确分离载波相位双差观测值的残差序列中的结构振动和多路径效应影响，因而在提高GPS定位精度上具有较大的应用潜力。     

GPS大坝变形监测网数据处理模型

考虑到GPS大坝变形监测网的特殊性，提出了以站心地平坐标系为参考坐标系的GPS大坝三维变形监测网的数据处理模型；提出了应用模糊数学中的聚类分析方法对拟稳点（或固定基准点）的相对稳定性进行检验的数学模型；提出了平差采用拟稳平差的方法．用VB语言开发了GPS大坝三维变形监测网的数据处理软件系统，并对某大坝GPS变形监测网的三期观测数据进行了平差计算，其结果表明，所提出的数学模型更适合于GPS大坝变形监测网的数据处理．     

边坡变形的GPS-ANN综合分析方法

基于边坡变形破坏的演化规律,通过对GPS变形监测数据的分析,评价了边坡的稳定现状;构建了基于GPS监测数据的位移-时间神经网络识别模型,并对未来某段时间内边坡的变形趋势进行预测;利用Matlab神经网络工具箱,实现了基于GPS监测的神经网络位移预测模型;通过实例研究,对基于GPS监测数据的边坡变形ANN预测结果进行了分析。     

基于蚁群优化的分类规则挖掘方法

蚁群优化是人工智能领域中群体智能分支之一,已成功地应用于复杂优化问题的求解,但其在知识发现领域的应用还是一个新的研究课题。在此提出一种新的基于蚁群优化的分类规则挖掘方法,先利用蚁群算法通过对属性约简简化数据集,再使用蚁群算法进行分类规则的挖掘,并用新的规则剪枝方法,提高了分类算法的效率和准确率。实验表明该方法是有效的。     

一种基于蚁群优化的无线传感器网络路由算法

提出了一种基于蚁群优化的无线传感器网络路由算法.根据无线传感器网络路由策略和蚁群优化的特点,构造了人工蚂蚁,设计了基于蚁群优化的路由算法框架,对算法收敛性进行了理论分析,并在NS仿真平台下进行了实验验证.结果表明,与SPIN,DD,HREEMR,SAR和GEAR路由算法相比,作者算法具有较好的节能性和全局寻优能力.     

小型四旋翼无人直升机自适应优化控制

摘要： 针对小型四旋翼无人直升机姿态稳定及位移跟踪控制问题,提出了一种新的控制方法.根据牛顿 欧拉方程及刚体理论建立了小型四旋翼直升机的动力学模型,并利用二次拟合实验建立了旋翼升力和输入控制信号之间的关系模型.将自适应优化 (Adaptive Control Optimization,ACO)控制方法运用于小型四旋翼直升机控制系统中,实现了小型四旋翼直升机的姿态稳定及位移跟踪控制.实际飞行实验表明,自适应优化控制方法在小型四旋翼直升机姿态及位移控制中相对于传统的自适应控制方法,具有很好的实时性和鲁棒性.     

Long term monitoring of urban subsidence by Permanent Scatterer DInSAR

When using differential SAR interferometry (DInSAR) to monitor the surface deformation over a long time scale, it is often strongly affected by the spatial and temporal decorrelations and atmospheric dishomogeneities. The recently developed Permanent Scatterers (PS) technique proposed by Fertti et al. can overcome these difficulties by interpreting time-series of interferometric phase only at coherent point scatterers. In this study, we apply this PS technique using 25 ERS-1/2 scenes from 1992 to 2000 to monitor the subsidence in Suzhou. By using the linear deformation model, the deformation map in Suzhou urban area over the eight years is obtained. And the calculated results are in good agreement with the measurements of leveling.     

Long term monitoring of urban subsidence by Permanent Scatterer DInSAR

When using differential SAR interferometry (DInSAR) to monitor the surface deformation over a long time scale, it is often strongly affected by the spatial and temporal decorrelations and atmospheric dishomogeneities. The recently developed Permanent Scatterers (PS) technique proposed by Fertti et al. can overcome these difficulties by interpreting time-series of interferometric phase only at coherent point scatterers. In this study, we apply this PS technique using 25 ERS-1/2 scenes from 1992 to 2000 to monitor the subsidence in Suzhou. By using the linear deformation model, the deformation map in Suzhou urban area over the eight years is obtained. And the calculated results are in good agreement with the measurements of leveling.     

基于递推最小二乘平方差的GPS精密单点定位精度研究

对传统GPS单点定位、差分GPS定位和GPS精密单点定位进行了比较。建立了GPS精密单点定位无电离层组合的数学模型。建立了递推最小二乘平差进行参数估算的数学模型,并利用该方法进行相位平滑伪距处理。分析了该方法对伪距观测误差的影响。利用bernese软件和据此编制的程序,并利用IGS跟踪站的观测数据进行了接收机三维坐标的解算。将IGS观测值坐标作为真值,解算值和真值之间的偏差作为定位误差。仿真结果表明,经过递推最小二乘伪距平滑处理后,精密单点定位的误差在北方向、东方向、高度方向上都小于0.02 m。