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地影期间卫星姿态四元数产品对北斗精密单点定位的影响分析

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测绘学报 2023年第4期52卷 550-558页

作者：刘天骏陈渠森姜卫平陈华夏凤雨范曹明武汉大学卫星导航定位技术研究中心湖北武汉430079 湖北珞珈实验室湖北武汉430079 武汉大学测绘学院湖北武汉430079 清华大学电子工程系北京100084

与分析中心保持一致的卫星姿态模型是精密单点定位(PPP)获得高精度定位的关键因素。本文基于武汉大学分析中心(WUM)提供的卫星姿态四元数产品,详细阐述了利用卫星姿态四元数计算偏航角的方法。针对卫星在太阳高度角较低的情况,分析了WUM... 详细信息

与分析中心保持一致的卫星姿态模型是精密单点定位(PPP)获得高精度定位的关键因素。本文基于武汉大学分析中心(WUM)提供的卫星姿态四元数产品,详细阐述了利用卫星姿态四元数计算偏航角的方法。针对卫星在太阳高度角较低的情况,分析了WUM对BDS-2/BDS-3所采用的姿态模型策略,并基于开源定位软件GAMP深入研究了不同的卫星姿态模型策略对BDS-2/BDS-3 PPP定位的影响。研究表明,在深地影时期,不一致的姿态模型会导致偏航角出现360°的差异,进而使相位缠绕和卫星天线相位中心改正出现分米级的偏差。在此期间,使用卫星姿态四元数产品,与名义姿态相比PPP的定位精度在东、北和天顶方向能分别提高约32%、29%和38%;相较于剔除姿态异常卫星策略(剔除远日点和近日点的卫星),PPP的定位精度在3个方向分别能提高约29%、25%和28%。因此,PPP用户应采用各分析中心提供的卫星姿态四元数产品进行天线相位中心改正(PCO)和相位缠绕改正,避免使用不一致的姿态模型导致PPP定位结果的可靠性降低。

关键词：卫星姿态四元数卫星姿态精密单点定位天线相位中心改正相位缠绕

GPS/BDS卫星姿态异常对PPP相位缠绕的影响及其改正模型

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测绘学报 2016年第10期45卷 1165-1170,1209页

作者：范曹明王胜利欧吉坤山东科技大学测绘科学与工程学院山东青岛266590 中国科学院测量与地球物理研究所大地测量与地球动力学国家重点实验室湖北武汉430077 山东科技大学海洋工程研究院山东青岛266590 中国科学院测量与地球物理研究所湖北武汉430077

在精密单点定位中,相位缠绕是一项不可忽略的误差。相位缠绕的计算严格依赖于卫星姿态的确立,不同的卫星类型产生不同的异常。本文给出了卫星在正常情况下的姿态模型和在异常情况下的姿态改正模型。使用真实数据测试以验证本文所提出模... 详细信息

在精密单点定位中,相位缠绕是一项不可忽略的误差。相位缠绕的计算严格依赖于卫星姿态的确立,不同的卫星类型产生不同的异常。本文给出了卫星在正常情况下的姿态模型和在异常情况下的姿态改正模型。使用真实数据测试以验证本文所提出模型的正确性。观察滤波收敛后出现异常情况的卫星观测值的残差,结果表明:在异常时期残差最大可能超过20 cm,然而使用本文的改正模型,残差可降低到5 cm以下。使用不同分析中心的精密轨道和钟差产品,效果存在微小差异。II/IIA卫星通过地影区域的时间最长可达1 h,此期间卫星姿态完全受航向角偏差(II/IIA为+0.5°)控制,出了地影区域后30 min,姿态难以模型化,因此这30 min的观测数据不建议采用。

关键词：精密单点定位相位缠绕卫星姿态模型

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GNSS弱信号捕获与跟踪

GNSS弱信号捕获与跟踪

作者：范曹明山东科技大学

学位级别：硕士

为促进GNSS发展,美国联邦通讯委员会(Federal Communications Commission,FCC)和欧洲委员会(European Commssion,EC)分别在 1996 年和2003年颁布了行政性命令Enhanced911(E911)和EI12,要求将导航接收机集成到移动电话中,为用户提供定位和紧急呼叫服务。一般的GNSS接收机难以满足对室内GNSS定位的新要求,这给接收机的设计带来了诸多的新挑战。在室内、密集城区等复杂环境中,遮挡、多径和干扰等现象较为严重,GNSS信号功率会严重衰减,比正常信号低20-30dBm,所以接收机很难捕获到这些弱信号,即使捕获上,跟踪精度也难以保证。因此本文围绕弱信号的捕获和跟踪展开研究,主要工作如下:(1)推导了相干积分/非相干积分组合时的捕获概率与门限的关系。给出了一种全比特相干积分方法,并对此方法进行了优化,使得计算复杂度大大降低,仿真验证了此方法的正确性。(2)介绍了适用于弱信号的载波鉴频器,如NSFM、FFT鉴频器。改进了FFT鉴频器频率精化方法,并进行了蒙特卡洛仿真,分析他们的性能。FFT鉴频器更易受噪声影响,在载噪比大于12dB.Hz时,FFT-Refine比FFT-Coarse精度高,且随着载噪比的提高,FFT-Refine的精度非常高,数据长度对精度基本没有影响,而FFT-Coarse的精度主要受限于数据长度。而NSFM-Coherent对载噪比变化不敏感,在载噪比高于15dB.Hz时,NSFM-NonCoherent比NSFM-Coherent精度高,且NSFM-NonCoherent不受比特翻转影响。(3)提出了一种在强信号干扰弱信号的情况下,消除强信号干扰的方法。其主要思想就是从原始信号中去除强信号,此方法仅需要求得强信号的载波频率和码相位,分析了强信号跟踪误差对此干扰消除方法的影响。从理论分析和仿真实验验证了本方法的有效性。

关键词：弱信号捕获弱信号跟踪干扰消除鉴频器

GPS/GALILEO偏航姿态异常对动态PPP的影响及其改正模型

同方学位论文库评论

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测绘学报 2018年第12期47卷 1599-1608页

作者：刘天骏王坚曹新运匡开发范曹明中国矿业大学国土环境与灾害监测国家测绘地理信息局重点实验室江苏徐州221116 北京建筑大学测绘与城市空间信息学院北京100044 武汉大学测绘学院湖北武汉430079 山东科技大学测绘科学与工程学院山东青岛266590

当GPS、GALILEO卫星运行至与太阳、地球近似共线时,卫星很难维持名义姿态,将出现一段时间的偏航姿态异常。本文基于不同分析中心所提供的精密轨道和钟差产品,在卫星偏航姿态异常时期,设计不同姿态改正策略,选取全球分布的7个MGEX站10d... 详细信息

当GPS、GALILEO卫星运行至与太阳、地球近似共线时,卫星很难维持名义姿态,将出现一段时间的偏航姿态异常。本文基于不同分析中心所提供的精密轨道和钟差产品,在卫星偏航姿态异常时期,设计不同姿态改正策略,选取全球分布的7个MGEX站10d实测数据,分析了GPS、GALILEO卫星的天线相位中心改正、相位缠绕改正对观测值残差及动态PPP定位结果的影响。研究表明,在卫星偏航姿态异常时期,采用名义偏航姿态对GPS、GALILEO卫星观测值残差的影响可分别达到8和11cm,在此期间,GPS/GALILEO卫星采用模型偏航姿态,与采用名义偏航姿态相比,动态PPP的E、N、U 3个方向的定位精度可分别提高13.30%、15.77%和12.98%,相较于剔除卫星策略,采用模型偏航姿态的动态PPP定位精度在E、N、U方向可分别提高5.399%、4.430%、5.992%。

关键词：偏航姿态相位缠绕天线相位中心偏差动态PPP

一种新的多因子约束下的NWP反演ZTD残差改正模型

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华中师范大学学报（自然科学版） 2019年第3期53卷 443-450页

作者：闫俐孜马丹徐莹王胜利范曹明山东科技大学测绘科学与工程学院.山东青岛266590 福建农林大学资源与环境学院福建省土壤环境健康与调控重点实验室福州350002 山东科技大学海洋工程研究院.山东青岛266590

对流层延迟是GNSS定位的主要误差源之一,利用NWP模型的气象数据积分反演ZTD是当前研究热点.然而,采用两大气象预报中心(ECMWF和NCEP)的再分析资料反演ZTD的残差一般在±60mm之间浮动,预报资料反演的ZTD的精度更差,都不能直接用于精密定... 详细信息

对流层延迟是GNSS定位的主要误差源之一,利用NWP模型的气象数据积分反演ZTD是当前研究热点.然而,采用两大气象预报中心(ECMWF和NCEP)的再分析资料反演ZTD的残差一般在±60mm之间浮动,预报资料反演的ZTD的精度更差,都不能直接用于精密定位.一般是先将此反演的ZTD作为初值,设定先验方差,将残差作为未知参数求解.NWP反演的ZTD的精度,将直接影响对流层和模糊度参数在滤波过程中收敛速度.前人的研究表明.NWP反演ZTD的残差大小与测站所在纬度相关.利用纬度与残差的相关函数可提高NWP反演ZTD的精度.但效果并不明显.针对以上问题,比较ECMWF和NCEP再分析资料反演ZTD的精度,然后分析精度较高的ECMWF资料反演的ZTD的残差随温度、湿度、纬度、季节等因子变化的规律,并结合基于最小绝对残差法的多项式拟合方法拟合残差,提出一种新的多因子约束下的NWP反演ZTD的残差改正模型,从而提高NWP反演ZTD的精度.为验证模型的性能.以133个IGS站高精度ZTD为参考.拟合2015年ECMWF反演ZTD的残差.构建残差改正模型.并利用此模型改正2016年ECMWF反演的ZTD.实验结果表明:在纬度高于15°的地区.NWP反演的ZTD的平均残差和均方根误差比使用模型前分别减小了86.9%和36.3%.另外,对于较低纬度地区.此残差改正模型的效果不明显.

关键词：对流层延迟(ZTD) 数值天气预报(NWP) 残差改正模型残差拟合

基于在机开挖离心模型试验的改进MSD法评估

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岩土工程学报 2024年第1期46卷 190-198页

作者：曹明洋马险峰同济大学地下建筑与工程系上海200092 同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室上海200092

研发了一套应用于高离心力场条件下在机基坑开挖装置和支撑施加系统,开展了多支撑支护的黏土基坑开挖的离心模型试验。将开挖引起的墙后地表沉降与挡墙变形的试验数据与已发表的相关研究成果进行对比分析,证明了该套在机开挖装置和支撑... 详细信息

研发了一套应用于高离心力场条件下在机基坑开挖装置和支撑施加系统,开展了多支撑支护的黏土基坑开挖的离心模型试验。将开挖引起的墙后地表沉降与挡墙变形的试验数据与已发表的相关研究成果进行对比分析,证明了该套在机开挖装置和支撑系统可有效模拟实际基坑工程的土体开挖及支撑。在离心试验数据的基础上,对基坑体系的变形机制进行了修正,提出了全量变形机制计算的改进动员强度法(mobilizablestrengthdesign,MSD)。应用改进MSD法计算多支撑开挖的挡墙变形曲线,并将计算结果与现场监测数据对比。结果表明:改进MSD法预测结果与实测数据较吻合,论证了改进MSD法的有效性。

关键词：基坑开挖离心模型试验在机开挖装置改进MSD法

再谈译者的“杂学”知识及其运用——以To Haveand Have Not的汉译为例

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中国翻译 2024年第3期45卷 173-178页

作者：曹明伦四川大学

思果(2001:35)先生曾说:“一个人要无所不知,才能翻译,而谁也不是无所不知的。不得已我们只有向人请教。当然最好的‘顾问’是字典,你可以向‘他’问了又问,查了又查,‘他’又渊博,耐性又好。”而吕叔湘(1951:7)先生要求译者具备的“杂... 详细信息

思果(2001:35)先生曾说:“一个人要无所不知,才能翻译,而谁也不是无所不知的。不得已我们只有向人请教。当然最好的‘顾问’是字典,你可以向‘他’问了又问,查了又查,‘他’又渊博,耐性又好。”而吕叔湘(1951:7)先生要求译者具备的“杂学”偏偏“就是字典不能帮忙的那些个东西:上自天文,下至地理,人情风俗,俚语方言,历史上的事件,小说里的人物,五花八门,无以名之”。虽两位先生的论述各有其侧重,但我们由此也可以看出,“杂学”于译者是何等的重要。

关键词：思果杂学人情风俗汉译翻译吕叔湘字典

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融合粒子群的改进金豺算法及应用

计算机集成制造系统 2024年第5期30卷 1733-1744页

作者：回立川曹明远迟一璇辽宁工程技术大学电气与控制工程学院辽宁葫芦岛125105

为了解决传统金豺算法收敛精度低,搜索速度慢等问题,提出一种融合粒子群算法的改进金豺优化算法(PGJO)。首先,采用Chebyshev混沌映射和精英选择策略结合的方式对种群进行初始化,提高初始解质量;然后,结合粒子群优化算法(PSO)思想,提出... 详细信息

为了解决传统金豺算法收敛精度低,搜索速度慢等问题,提出一种融合粒子群算法的改进金豺优化算法(PGJO)。首先,采用Chebyshev混沌映射和精英选择策略结合的方式对种群进行初始化,提高初始解质量;然后,结合粒子群优化算法(PSO)思想,提出一个新的搜索方式。采用动态转换策略,判断PGJO采用原Levy方式搜索还是采用新的搜索方式更新个体位置,以提高算法收敛精度;最后,提出了种群收敛监测策略,帮助算法跳出局部最优。将PGJO与其他智能优化算法经过11个基准测试函数对比实验表明,算法性能均优于其他算法。将PGJO应用于无人机路径规划当中,对比其他算法路径长度下降了3.4%,拐点个数减少了21%,验证了该算法的工程应用能力。

关键词：智能优化算法金豺优化算法种群收敛监测策略 Chebyshev混沌映射三维路径规划

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基于多重视觉注意力的唇语识别

模式识别与人工智能 2024年第1期37卷 73-84页

作者：谢胤岑薛峰曹明伟合肥工业大学计算机与信息学院合肥230601 合肥工业大学软件学院合肥230601 安徽大学计算机科学与技术学院合肥230601

唇语识别是将单个说话人嘴唇运动的无声视频翻译成文字的一种技术.由于嘴唇运动幅度较小,现有唇语识别方法的特征区分能力和泛化能力都较差.针对该问题,文中分别从时间、空间和通道三个维度研究唇语视觉特征的提纯问题,提出基于多重视... 详细信息

唇语识别是将单个说话人嘴唇运动的无声视频翻译成文字的一种技术.由于嘴唇运动幅度较小,现有唇语识别方法的特征区分能力和泛化能力都较差.针对该问题,文中分别从时间、空间和通道三个维度研究唇语视觉特征的提纯问题,提出基于多重视觉注意力的唇语识别方法(Lipreading Based on Multiple Visual Attention Network,LipMVA).首先利用通道注意力自适应校准通道级别的特征,减轻无意义通道的干扰.然后使用两种粒度不同的时空注意力,抑制不重要的像素或帧的影响.CMLR、GRID数据集上的实验表明LipMVA可降低识别错误率,由此验证方法的有效性.

关键词：唇语识别视觉语音识别注意力机制深度神经网络特征提取