椭球曲面的拟合

为测定空间一任意放置的椭球形状设备的变形,可根据由全站仪采集到的设备表面离散点的坐标,来求得椭球体的空间位置和大小.讲述了通用二次曲面拟合的误差方程和法方程的组成,介绍了运用Jacobi变换方法来处理系数相关性问题和法方程的求解,还介绍了将通用系数形式转化为标准椭球方程的方法,从而求得观测坐标系与椭球主轴坐标系之间的关系,最后求得椭球在空间的位置、方向和大小,以及椭球体的形变值.     

双圆盾构隧道变形分析模型与系统实现

以双圆盾构隧道为研究对象,结合工程实例,给出了双圆盾构隧道变形基准和变形量的基本模型,并推导了变形量严格的数学求解公式.针对变形分析模型,又给出了计算机分析系统的实现,以及系统应用的流程和分析实例.目前系统已应用于上海某地铁的盾构隧道施工监测中.     

GPS伪距动态定位计算模型

介绍ＧＰＳ伪距动态定位的计算模型,包括一般差分定位模型,卡尔曼滤波定位模型,由几丰历元的观测值同时求位置和速度的模型,由多个历元的观测值轨迹的模型,。以高斯平面坐标和高程为参数的和固定高程的定位模型。最后讨论了定位粗差的控制方法。     

单频非差相位观测值的周跳探测与修复方法

周跳探测在高精度GPS(global positioning system)数据处理中一直都是比较重要的环节.实际数据处理中可根据具体测量模式和需求采用已有的若干经典周跳探测方法,但单频非差相位观测值的周跳探测与修复则比较困难.为此提出一种新的周跳探测方法,它是基于灰色理论对伪距和载波相位观测值构造的周跳检验量进行建模,通过模型预测检验量的阈值范围对比实测值来判断是否发生周跳.通过对实测GPS静态数据在不同采样率下分别进行周跳探测与修复算例分析,结果表明对于高采样率的非差相位观测数据能够快速和准确地修复周跳,为非差精密定位提供了较好的数据质量控制.     

基于局域参考站网络伪距观测的钟差估计及应用

系统地推导了基于局域参考站网络伪距观测进行实时钟差的运算公式,并讨论了以估计得到的钟差进行实时单站定位的数学模型.采用所推导的公式及数学模型,以上海参考站网络和同济大学GPS基准站的伪距观测数据,进行了GPS卫星钟差的实时估计和实时动态单点定位解算.结果表明,单历元伪距观测动态定位结果在北、东、上三个方向的均方根(RMS)值可达到0.444 2,0.522 7,1.110 9m.     

奇异谱分析在GPS站坐标监测序列分析中的应用

利用SSA(奇异谱分析)对测站坐标时间序列进行数据处理,包括数据补缺、趋势项和周期项的识别和提取.奇异谱分析是一种从时间序列的动力重构出发并与经验正交函数相联系的统计技术,可以较好地从含噪声的有限尺度时间序列中提取趋势和周期等信息,目前已应用于多种时间序列的分析中.将奇异谱分析的优点应用到GPS时间序列分析中:利用奇异谱分析对中国地壳运动观测网络GPS数据服务提供的测站坐标(NEU)时间序列(以BJFS(北京房山)站为例)进行补缺,各向插补的均方误差均为mm级;根据降噪重构序列提取坐标时间序列中的趋势成分(N方向-11.688 mm·年-1,E方向29.585 mm·年-1,U方向2.557 mm·年-1)和周期成分(N,U方向上存在年周期和半年周期,U方向上还存在着1.5年和0.25年左右的周期,E方向上只存在年周期);对完整序列进行重构降噪,即从原始序列中提取有用信息而丢弃一些干扰信息,起着平滑作用.试验结果表明,BJFS站的各方向上均存在显著的变动周期和明显的趋势,也有较多的噪声信息.     

中国地壳运动观测网络的海潮位移改正系数

大型GPS分析软件包GAMIT从10.0以上版本开始，正式采用由瑞典Onsala空间观测站Mr.H.G.Scher-neck提供的海潮位移改正系数表stations.oct,用来计算GPS测站的海潮位移改正，但是系数表中只包含少数中国的IGS站，不能满足国内高精度大地测量，特别是地壳形变监测等数据处理的需要，为此，利用NAO99b全球海潮模型和基于1066A地球模型的格林函数，计算了中国地壳运动观测网络全部25个基准站的海潮位移改正系数，将计算得到的系数替换或补充到原有的stations,oct文件中，就可以在计算海潮位移改正时减少测站坐标内插所带来的误差，提高GPS数据处理的精度。     

基于一机双天线站间单差的周跳探测与修复

基于对短基线单差模型的分析,使用站间载波相位观测值之差的变化率作为周跳检测量,对该量进行数值估算,分析钟跳对该量的影响,从理论上证明该检测量可用于一机双天线单差短基线解算中的周跳探测,并提出相应的周跳探测与修复方法.采用实测数据进行实验分析,结果表明,对于一机双天线短基线数据,该方法不受钟跳影响,能有效探测和修复周跳.     

GPS广播星历拟合及外推精度

为解决GPS卫星广播星历的拟合问题,采用最小二乘算法给出了由精密星历拟合广播星历参数的过程,探讨了拟合过程中采用数值导数计算参数偏导数的方法以及数值导数微小量的选取准则,对不同拟合时长的拟合精度及外推精度进行了详细的分析.研究结果表明:数值导数方法在广播星历拟合中是有效的;拟合精度随着拟合时长的增加显著降低,拟合时长为2 h、3 h、4 h,时段内拟合精度分别为1.6 cm、7.7 cm、23.8 cm;外推精度与拟合时长以及外推时长都有关,拟合时长增长时外推精度降低,而相同拟合时长下,外推精度也随着外推时长的增长显著降低.     

基于分区综合改正数的北斗卫星导航系统和GPS 组合的动态精密单点定位

提出一种基于分区综合改正数的北斗卫星导航系统(BDS)和GPS双系统组合(BDS/GPS)动态精密单点定位(PPP)模型。选取15个MGEX(multi-GNSS experiment)测站作为参考站或用户站进行试验,统计分析了20 d的BDS/GPS动态精密单点定位的精度及收敛性。结果表明,BDS双频动态精密单点定位平均13 min收敛至三维定位误差小于1m,平均平面精度和平均高程精度分别优于0.15 m和0.30 m;BDS/GPS双频动态精密单点定位平均3 min收敛至三维定位误差小于1 m,平均平面精度和平均高程精度分别优于0.07 m和0.15 m。