GPS接收机相位中心偏差检测方法应用

在GPS测量中,观测值都是以接收机天线的相位中心位置为准,而天线的相位中心与其几何中心在理论上应保持一致,可是实际上存一定的偏差。这种偏差的影响,对于高精度定位测量,是不容忽视的,这就要要求对GPS接收机天线相位中心进行检测。本文介绍了检测GPS天线相位中心偏差的旋转天线法以及其数学模型,着重其实际应用。     

GPS技术在垂直位移监测方面的应用探讨

从当前垂直位移的检测技术来看,采用GPS技术的运用,能更好的对垂直位移的监测精度,通过GPS技术的融入,在变形监测中,减少系统误差带来的不良影响,尤其是打破传统的监测模式,将具有很大的现实意义。围绕当前GPS技术的相关理论进行分析,分析GPS监测中的系统误差和偶然误差,研究提高GPS大地观测精度的方法.对GPS监测的高程数据进行平差处理,以便相邻两期监测所反映的垂直位移与实际变形情况相吻合,目的是解决在用GPS进行变形监测中垂直位移的精度问题,更好的发挥出GPS监测的整体效能。     

GPS/GLONASS组合定位时间系统同步偏差

为研究GPS/GOLNASS组合定位中两个不同时间系统转换到UTC时间系统后存在微小的同步偏差问题,采用方差分量估计的方法解算GPS/GLONASS组合定位系统中不同时间系统的同步偏差,并进行实例计算与分析.研究结果表明:GPS/GLONASS组合定位的精度要优于GPS单系统,GPS与GLONASS的时间系统(各自转换为UTC时间)存在190～270 ns的系统偏差,且使用不同接收机观测的数据进行计算所得到的系统偏差存在一定的差异.     

ATMS卫星资料偏差订正方法研究

ATMS是继AMSUA/MHS之后新一代微波垂直探测仪,其空间分辨率和湿度探测通道数均有较大提升。对于新一代垂直探测仪资料同化应用,资料偏差订正尤为关键。研究了NPP卫星搭载的新一代微波探测仪(ATMS)资料偏差订正问题。根据ATMS资料特点,以欧洲中期天气预报中心(ECMWF)原全球TIROS大气垂直探测仪(TOVS)资料离线偏差订正经验方法为基础,在WRFDA框架下,对数值预报起主要作用的10个ATMS通道亮温进行偏差订正。统计结果表明:1扫描偏差具有纬度依赖性,各通道不同纬度带和各扫描位置表现出不同特征;2通过对比偏差订正前后观测残差概率密度分布特征,获得订正结果是合理的。偏差订正后的ATMS观测残差概率分布更接近于均值为0的高斯分布;3经过偏差订正后,大多通道观测残差标准差有所降低,个别湿度通道减小幅度不大,特别是19通道还有增大的现象。     

利用单站电离层测高仪与GPS数据的同化反演试验

利用测高仪和GPS观测数据进行了单站电离层电子密度廓线的同化反演实验,实验中设计了一套基于Kalman滤波的电离层数据同化系统,采用了水平和垂直方向可分离的高斯型误差协方差矩阵,利用IRI2000模式作为同化反演的背景场,分别使用了测高仪数据和GPS数据进行了单独同化反演和联合同化反演实验,结果显示：在各类同化参数不改变的情况下,单独利用GPS数据反演结果较好,不仅可以得到较为准确的TEC,电子密度廓线结果也有较好的提升;单独使用测高仪反演的结果较差,在峰高以下电子密度廓线和观测较一致,但峰高以上电子密度廓线和观测比较的结果较差,并且TEC结果和观测也有一定误差;而利用GPS和测高仪数据联合反演的结果最好,无论是反演的电子密度廓线还是TEC值都和观测最为接近.     

利用单站电离层测高仪与GPS数据的同化反演试验

利用测高仪和GPS观测数据进行了单站电离层电子密度廓线的同化反演实验,实验中设计了一套基于Kalman滤波的电离层数据同化系统,采用了水平和垂直方向可分离的高斯型误差协方差矩阵,利用IRI2000模式作为同化反演的背景场,分别使用了测高仪数据和GPS数据进行了单独同化反演和联合同化反演实验,结果显示:在各类同化参数不改变的情况下,单独利用GPS数据反演结果较好,不仅可以得到较为准确的TEC,电子密度廓线结果也有较好的提升;单独使用测高仪反演的结果较差,在峰高以下电子密度廓线和观测较一致,但峰高以上电子密度廓线和观测比较的结果较差,并且TEC结果和观测也有一定误差;而利用GPS和测高仪数据联合反演的结果最好,无论是反演的电子密度廓线还是TEC值都和观测最为接近.     

精密点定位的基本原理和应用

详细给出精密点定位的观测方程、改正模型、平差模型和算例，根据计算模型建立了计算系统和设计了软件，利用同济大学GPS基准站的观测数据，给出了计算结果．当仅考虑地球自转改正、卫星的天线相位中心偏差改正、相对论改正等影响时，静态解与已知坐标的差异小于12cm，均方根（RMS）小于5cm．     

长江三峡水库蓄水荷载地壳形变-GPS观测研究

1998～2003年的GPS观测给出了长江三峡地区地壳运动的基本图像:其站间相对运动在0～3mm/a,属于现今地壳活动背景十分微弱的地区;2003年三峡水库首次蓄水引起了相当幅度的地壳变形, 其中GPS观测到的近岸垂直沉降幅度约为10～40mm,水平相对形变不超过5～10mm,蓄水导致的垂直沉降最大区域主要集中在三峡的茅坪-香溪段,幅度随距库中心距离增加而迅速减小.GPS观测到的沉降范围和幅度与采用Farrell方法的数值模拟计算结果基本一致,短期内沉降变形主要可归之于上地壳因水体负载的弹性响应.     

对流层风廓线雷达资料质量分析

为了检验对流层风廓线雷达观测数据的准确性,利用2014年6-7月咸宁的对流层风廓线雷达和GPS移动探空资料,以GPS探空观测值为参考,对对流层风廓线雷达的观测质量进行对比分析,定义两者风向偏差在15°以内或风速偏差在3m/s以下的样本为有效样本,通过比较有效样本占总样本数的比值来判断风向和风速数据的质量。结果表明:降水量对风场影响不明显,风速和风向有效样本数的变化不同,比较时段内,风向数据的质量优于风速,降水提高了风向数据的质量;1~10km高度,风向数据的质量较好,而降水将提高该数据的质量;8km高度以下,风速数据的质量较好,降水对该数据的质量起反效果。总体来说,除近地层(1km以下)外,风速值越大,风向数据的质量越好,降水对高层风向数据的质量有正贡献。     

基于多源融合产品的区域站雨量系统性偏差检测方法设计

利用由国家气象信息中心下发的多源融合产品,通过对区域自动站降水系统性偏差的异常数据表现形式和大样本统计分析,设计出总偏差、总相对偏差、雨差率、晴差率、邻站降水倍数、邻站相对偏差差值检测参数.结果表明:检测参数可较好地检测出观测雨量长期存在偏差的台站,并对江西省区域自动站雨量数据进行质控试验;在不对观测仪器进行现场检定的情况下,该方案检测结果可为设备维护人员提供观测仪器运行状况参考,提升设备可用率,进而提升观测数据质量.     

GPS数据格式转换的研究

随着GPS定位技术的不断发展和应用的普及,越来越多的GPS接收机应运而生。但是各GPS接收机的观测数据格式各异,造成不同的GPS数据需要不同的处理软件进行处理,为用户的使用带来了不便,同时也为GPS观测数据的共享形成阻碍。因此,对GPS数据格式的转换进行了研究,提出了GPS数据格式的转换方法。并实现了Trimble 4000GPS接收机的观测数据到标准格式（mNEX）的转换。     

INSAR/GPS在变形监测中的应用及展望

本文分析了INSAR与GPS数据的优缺点,通过二者之间的数据融合来彼此弥补。然后用INSAR/GPS进行变形观测,其观测精度得到很大提高。因此INSAR/GPS在变形监测中具有广阔的应用前景。最后对INSAR和GPS在变形监测中的应用进行预测,并做出展望。     

基于蚁群优化的GPS/DInSAR三维形变监测方法

提出一种基于蚁群优化的GPS/DInSAR形变测量方法,将高精度地表散点GPS三维观测量与DInSAR视线向观测量进行深度融合,提取地表真三维形变量.以GPS约束与DInSAR约束基于Gibbs方程构建能量函数,利用蚁群优化算法在连续空间求解能量函数最小值.实验研究结果表明,该方法在连续地表三维形变测量中具有较高精度,特别是垂直方向上具明显优势.     

浅析GPS RTK误差来源及减弱误差的方法

本文主要简述GPS RTK的测量原理,分析GPS RTK误差产生原因、通过实际观测数据对比来探讨采用不同方法进行GPS RTK观测精度及可靠性.     

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。     

确定GPS接收机码间偏差的一种新算法

针对目前求解GPS接收机码间偏差(B)的主要方法(球谐函数模型法、曲面拟合模型法等)存在计算繁琐和效率不高等问题,研究并提出一种新的计算方法,即利用双频载波相位平滑伪距数据以及CODE提供的全球电离层VTEC地图和卫星B值,通过旋转地图内插VTEC以及伪距差分进行单站GPS接收机B值的解算。采用此方法和IGS跟踪站的观测数据解算GPS接收机的B值,并与CODE提供的跟踪站的B值进行比较,结果表明,这种新算法能够以优于0.4ns的精度确定GPS接收机的B值。     

正交变传动比面齿轮齿面法向偏差测量及分析

针对三轴数控精铣加工得到的正交变传动比面齿轮零件,提出了一种基于齿轮测量中心的正交变传动比面齿轮齿面法向偏差测量及分析方法.通过对理论齿面进行网格划分并在齿轮测量中心上完成对该齿轮零件的齿面测量,将测量获得的实际坐标数据与计算得出的理论坐标数据进行对比分析,从而得到了其实际齿面法向偏差,同时分析了该偏差的基本变化规律,最终实验结果验证了所建立的正交变传动比面齿轮齿面法向偏差测量及分析方法的可行性.     

桥梁变形观测中GPS数据处理方法的研究

针对桥梁变形体进行GPS变形监测,并通过GPS接收机随机软件进行外业观测数据的解算,研究GPS数据处理中解算基线向量时观测历元、截止高度角参数的最佳设置方法及平差模型的选择,提高解算精度,为其它类型工程提供依据.     

有噪输入输出动态系统辨识方法

研究了基于带噪观测数据的动态系统的辨识问题.针对输入输出观测数据均含有加性噪声的情况,提出了一种改进的偏差补偿最小二乘算法.该算法引入一个后向输出预测算子,通过考察最小二乘误差的自相关函数及最小二乘误差与后向输出预测误差的互相关函数的性质,得到渐进偏差的估计,并利用偏差补偿原理,得到输入输出带噪系统参数的一致估计.仿真结果验证了该方法的有效性.     

承德台垂直摆观测曲线畸变原因分析

本文通过对承德台地壳形变精密观测仪器垂直摆观测数据与气象三要素辅助观测相结合,通过相关性分析,研究承德台温度、气压、降雨量对观测数据的影响。同时,对承德台垂直摆观测数据的其他影响因素进行分析,如潮湿度引起的垫块生锈、仪器墩不平对数据观测所带来的影响,并得出相应的结论。