GNSS与加速度计融合超高建筑动态监测数据分析

作     者：吴绍诚 王怀宝 王坚 WU Shaocheng;WANG Huaibao;WANG Jian

作者机构：吉林建筑大学测绘与勘查工程学院长春130118 北京建筑大学测绘与城市空间信息学院北京102616 

出 版 物：《测绘科学》 (Science of Surveying and Mapping)

年 卷 期：2023年第48卷第2期

页      面：45-53页

核心收录：

学科分类：081802[工学-地球探测与信息技术] 08[工学] 081105[工学-导航、制导与控制] 0818[工学-地质资源与地质工程] 0804[工学-仪器科学与技术] 081601[工学-大地测量学与测量工程] 0816[工学-测绘科学与技术] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：国家自然科学基金面上项目(41874029) 北京市自然科学基金项目(8222011) 

主　　题：多速率卡尔曼滤波 RTS平滑 变分模态分解 数据融合 

摘      要：针对影响全球导航卫星系统(GNSS)变形监测精度的多路径误差,该文建立基于经验模态分解(EMD)算法的系统趋势分离模型,修正GNSS变形序列。构建多速率卡尔曼滤波Rauch-Tung-Striebel(RTS)平滑模型,融合超高层建筑的GNSS和加速度计监测数据,充分发挥两种传感器各自的优势。针对超高层建筑首次应用能量差值法确定变分模态分解的分量数,进而对分量进行频谱分析以提取超高层建筑的主模态振动频率。模拟数据表明,该文算法能够提高分析精度,融合位移的均方根为4.3 mm,相关系数为0.95,信噪比为12.66 dB。通过长春海容广场大厦采集的监测数据进一步验证得出,与单一传感器相比,该文算法能够提高位移数据的采样率,增加数据的完备性,削弱GNSS高频噪声的影响,提取到超高层建筑前两个主模态振动频率为0.19、0.28 Hz。