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A new method of ionospheric-free hybrid differential positioning based on a double-antenna CAPS receiver

science china(Physics,Mechanics & Astronomy) 2009年第3期52卷 368-375页

作者： GUO JinYun1,2, HAN YanBen1 & CHANG XiaoTao3 1 National Astronomical Observatories, Chinese Academy of sciences, Beijing 100012, china 2.college of geodesy and geomatics, shandong university of science and technology, qingdao 2.6510, china 3 Chinese Academy of Surveying and Mapping, Beijing 100039, china 1. National Astronomical Observatories Chinese Academy of Sciences Beijing 100012 China 2. college of geodesy and geomatics Shandong University of Science and Technology Qingdao 266510 China 3. Chinese Academy of Surveying and Mapping Beijing 100039 China

Chinese Area Positioning System (CAPS) is a transmitted satellite navigation system moved by the Chinese Academy of sciences. Three basic modes of navigation and positioning with CAPS are given, and then a comparative analysis is made in this paper. In terms of the principle that the ionospheric delay is at an inverse ratio to the frequency square, a new ionospheric-free positioning method based on a double-antenna CAPS receiver is put forward. Then the hybrid differential observations and the solving equations and algorithms for one epoch and multi epochs are deduced according to the basic principle of the method. The method may remove the global errors in signal emission, propagation, transmission and receiving (e.g., ionospheric delay, hardware delay, and clock error). So it is very convenient for the single-epoch solution and multi-epoch navigation and positioning, and may efficiently improve the precision of real time CAPS navigation. Furthermore, the method can be used not only for the geometric orbit determination of CAPS GEO and IGSO satellites and the navigation and positioning, but also for the estimation of the tropospheric zenith delay, which is useful for the study of water vapor changes in the atmosphere. Polynomials are used in this method to express the tropospheric zenith delay and CAPS satellite orbits within the limited time interval, which reduces the num- ber of unknown parameters and thus speeds the computation.

关键词： Chinese Area Positioning System (CAPS) ionospheric-free linear combination double-antenna receiver hybrid differential positioning method

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Aerosol optical depth retrieval by HJ-1/CCD supported by MODIS surface reflectance data

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science china Earth sciences 2010年第S1期53卷 74-80页

作者： SUN Lin1,2,SUN ChangKui1,LIU QinHuo2 & ZHONG Bo2 1geomatics college,shandong university of science and technology,qingdao 2.6510,china 2State Key Laboratory of Remote Sensing science,Chinese Academy of sciences,Beijing 100101,china 1. geomatics college Shandong University of Science and Technology Qingdao 266510 China2. State Key Laboratory of Remote Sensing Science Chinese Academy of Sciences Beijing 100101 China

The high spatial resolution and temporal observation frequency of HJ-1/CCD make it suitable for aerosol ***,because of the lack of a shortwave infrared band,it is difficult to use HJ-1/CCD imagery to retrieve aerosol optical depth(AOD).We developed a new algorithm for HJ-1/CCD AOD retrieval by introducing MODIS surface reflectance outputs(MOD09) as *** this algorithm HJ-1/CCD blue band surface reflectance was retrieved through MOD09 blue band surface reflectance by band matching of the two *** at 550 nm was then generated through a pre-calculated look-up table for HJ-1/*** HJ-1/CCD images covering the Jing-Jin-Tang(Beijing-Tianjin-Tangshan) region were used to retrieve AOD using the new algorithm,and the AODs were then validated using AERONET ground measurements in Beijing and *** validation shows that compared with AERONET ground measurements,27/29 AODs have error less than 0.1 in absolute value.

关键词： HJ-1/CCD surface reflectance spectrum conversion aerosol optical depth

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改进的自适应遗传算法

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计算机工程与应用 2010年第11期46卷 53-55页

作者：张京钊江涛山东科技大学测绘科学与工程学院山东青岛266510 山东科技大学基础地理与数字化技术山东省重点实验室山东青岛266510

Srinvivas等提出一种自适应遗传算法,交叉概率与变异概率能够随着适应度大小而改变。但在这种算法中,群体中最大适应度值的个体的交叉率和变异率为零,这使得进化走向局部最优解的可能性增加。提出了一种改进的自适应遗传算法,使群体中... 详细信息

Srinvivas等提出一种自适应遗传算法,交叉概率与变异概率能够随着适应度大小而改变。但在这种算法中,群体中最大适应度值的个体的交叉率和变异率为零,这使得进化走向局部最优解的可能性增加。提出了一种改进的自适应遗传算法,使群体中最大适应度值的个体的交叉率和变异率不为零。实验结果表明该算法在抑制"早熟"现象,防止陷入局部最优,提高种群收敛速度方面都有明显的效果。

关键词：遗传算法自适应遗传算法早熟最优值

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Hoek-Brown准则岩体力学参数非线性位移反分析

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岩土力学 2017年第S1期38卷 343-350页

作者：田茂霖肖洪天闫强刚山东科技大学土木工程与建筑学院山东青岛266590 山东科技大学山东省土木工程防灾减灾重点实验室山东青岛266590 青岛市勘察测绘研究院山东青岛266555

Hoek-Brown准则综合考虑岩体结构、岩块强度等因素,能很好地反映岩体的非线性破坏,更符合工程实际,但其参数选取的主观性及不确定性严重影响其应用效果。通过分析敏感性分析结果及Hoek-Brown准则的圆形硐室围岩位移表达式,借助FLAC^(3D... 详细信息

Hoek-Brown准则综合考虑岩体结构、岩块强度等因素,能很好地反映岩体的非线性破坏,更符合工程实际,但其参数选取的主观性及不确定性严重影响其应用效果。通过分析敏感性分析结果及Hoek-Brown准则的圆形硐室围岩位移表达式,借助FLAC^(3D)数值模拟和回归性分析建立了基于Hoek-Brown准则的非线性回归模型,结合差分进化算法提出了合理的位移反分析方法及步骤,并成功应用于青岛地铁工程。结果表明,所建立的非线性回归模型能较好地反映隧道位移与地质强度指标GSI、扰动系数D及泊松比μ的关系,所提出的位移反分析方法能较准确地反演获得GSI、D、μ值,由所得反演参数值计算的位移与现场监测位移的相对误差较小,具有良好的一致性,验证了该方法的合理性、准确性,为准确获取Hoek-Brown准则参数提供了新方法。

关键词： Hoek-Brown准则非线性回归模型(NLRM) 岩体参数位移反分析差分进化算法(DE)

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The Analysis of Night-time VTEC Average Value

The Analysis of Night-time VTEC Average Value

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第三届中国卫星导航学术年会

作者： ZHOU Weili 1,2 SONG Shuli 2 ZHENG Zuoya 1 ZHU Wenyao 2 (1 geomatics college, shandong university of science and technology, qingdao 266590) (2 Shanghai Astronomical Observatory, Chinese Academy of sciences, Shanghai 200030)

Ionospheric delay is an important error source in satellite navigation and positioning, which can be weakened by Klobuchar, a widely used and practical model. The night-time VTEC (Vertical Total Electron Content) is an important characteristic parameter of Klobuchar model, the changes of night-time VTEC affect in calculation precision of the Klobuchar model directly. In this paper, with the global ionosphere VTEC (1998-2010) produced by IGS, The rationality and reliability of night-time VTEC average value sets are estimated. The suitable time of night-time VTEC observations are analyzed according to different accuracy needs. The night-time VTEC average values are analyzed quantitatively and studied, in detail, in terms of the alteration of latitude、seasons and solar activity. The results show that night-time VTEC suitable time is 20:00LT-06:00LT, while VTEC changes at night is greater before midnight, more stable after midnight. The night-time VTEC value has obvious seasonal variation, peak values appearing in spring and autumn, minimum value in summer. In peak years of solar activity, the average of night-time VTEC gets up to 25-30TECU in spring and autumn, 20TECU in winter, 15TECU in summer, having a great value in Klobuchar deviation. The changes of night-time VTEC average value with latitude is very apparent in the peak period, having the mean value from 30TECU in low latitude region down to 15 TECU in high latitude region, which is very small in valley years of solar activity, the difference with 1-2TECU. In southern hemisphere winter, the night-time VTEC average value shows regional variation. There is a high value in India Ocean south, low value in southern pacific. The difference in those two regions is more than 15TECU in peak years, and up to 10TECU in valley years.

关键词： The Average of Night-time VTEC VTEC Solar Activity Feasibility Time of Beginning and Ending

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灰色模型修正及其在实时GPS卫星钟差预报中的应用研究

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天文学报 2008年第3期49卷 306-320页

作者：郑作亚陈永奇卢秀山山东科技大学测绘科学与工程学院青岛266510 香港理工大学土地测量与地理资讯学系中国香港

在GPS实时精密单点定位中,卫星钟差的实时可靠预报是实现GPS实时高精度单点定位的关键之一.星载GPS原子钟频率高,非常敏感,极易受到外界及其本身因素的影响,从而很难掌握其复杂细致的变化规律,这些属性符合灰色系统理论的特点.因此,考... 详细信息

在GPS实时精密单点定位中,卫星钟差的实时可靠预报是实现GPS实时高精度单点定位的关键之一.星载GPS原子钟频率高,非常敏感,极易受到外界及其本身因素的影响,从而很难掌握其复杂细致的变化规律,这些属性符合灰色系统理论的特点.因此,考虑将钟差的变化过程看作一个灰色系统.在探讨二次多项式和灰色模型卫星钟差预报局限性基础上,提出了利用改进的灰色模型实时预报GPS卫星钟差的研究,最后利用3个不同时段的GPS卫星钟差资料进行不同采样间隔钟差预报精度分析、灰色模型指数系数与预报精度的关系、与二次多项式预报精度比较分析,总结不同卫星钟差类型与模型指数系数的一般关系,并与IGS最终钟差星历产品比较,验证本文提出的改进预报模型的可行性和有效性.为实时GPS动态精密单点定位提供较高精度的卫星钟差产品.

关键词：天体测量学时间,方法数值

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Modeling demand/supply of water resources in the arid region of northwestern china during the late 1980s to 2010

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Journal of Geographical sciences 2015年第5期25卷 573-591页

作者： LIU Xingran SHEN Yanjun GUO Ying LI Shuo GUO Bin Key Laboratory of Agricultural Water Resources Center for Agricultural Resources Research Institute of Genetics and Developmental Biology CAS Shijiazhuang 050021 China university of ChineseAcademy of sciences Beijing 100049 China college of geomatics Shandong University of Science and Technology Qingdao 266510 Shandong China

Water demand increases continuously with an increasing population and economic development. As a result, the difference between water supply and demand becomes a sig- nificant issue, especially in arid regions. To figure out the utilization of water resources in the arid region of northwestern china （ARNWC）, and also to provide methodologies to predict the water use in future, three models were established in this study to calculate agricultural irri- gation, industrial and domestic water use in the ARNWC from the late 1980s to 2010. Based on river discharges in the region, the supply and demand of water resources at the river basin level were analyzed. The results indicated that agricultural irrigation demand occupies more than 90% of the total water use in the ARNWC. Total water demand increased from 31.97 km3 in the late 1980s to 48.19 km3 in 2010. Most river basins in this arid region were under me- dium and high water stress. Severe-risk river basins, such as the Shiyang river basin and the eastern part of the northern piedmont of the Tianshan Mountains, were found in this region. It was revealed that the water supply became critical from April to May, which was the season of the lowest water supply as determined by comparing monthly water consumption.

关键词： agricultural irrigation water demand industrial water demand domestic water demand total waterdemand supply and demand of water resources arid region of northwestern china

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基于手机陀螺仪航向修正算法

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中国惯性技术学报 2017年第6期25卷 719-724页

作者：郭英姬现磊刘清华李冠泽徐莹山东科技大学测绘科学与工程学院青岛266590 中国测绘科学研究院北京100830

将低价位手机(魅蓝NOTE3)中的陀螺仪作为研究对象,为了减少由于陀螺仪漂移带来的航向误差,鉴于改进的启发式消除算法(iHDE)在航向修正的优越性,对基于行人导航算法框架IEZ的iHDE算法做出改进。由于人们携带手机的方式不同于脚踏式惯性单... 详细信息

将低价位手机(魅蓝NOTE3)中的陀螺仪作为研究对象,为了减少由于陀螺仪漂移带来的航向误差,鉴于改进的启发式消除算法(iHDE)在航向修正的优越性,对基于行人导航算法框架IEZ的iHDE算法做出改进。由于人们携带手机的方式不同于脚踏式惯性单元IMU,IEZ算法框架已不再适用,故将iHDE应用在基于步态分析和航向估计的行人航迹推算定位算法框架(SHS-PDR)中,并把航向与主方向的偏差作为唯一的状态量输入到卡尔曼滤波器中,得到航向的最优估计,即简化了原始iHDE算法。最后,设计了两类不同难度的行走实验,即常规路线实验与挑战性路线实验,且实验中定位误差分别为总行进距离的0.2%与0.9%,定位精度与未经航向修正的算法相比分别提升了88.9%与43.8%。实验证明,应用在基于手机传感器的SHS-PDR算法框架下的iHDE算法依然保持其良好的航向修正能力。

关键词：手机陀螺仪四元数改进的启发式消除算法行人航迹推算

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基于高斯与小波的机载测深LiDAR波形分解算法

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海洋技术学报 2018年第2期37卷 1-6页

作者：王贤昆张汉德董梁宿殿鹏亓超阳凡林山东科技大学测绘科学与工程学院山东青岛266590 中国海监北海航空支队山东青岛266061 海岛(礁)测绘技术国家测绘地理信息局重点实验室山东青岛266590

波形分解是机载测深LiDAR数据处理的关键环节,为水深计算、底质类型反演和水体浑浊度分析等提供基础信息。针对传统测深LiDAR波形分解算法受噪声干扰严重、对微弱及叠加信号分解不准确的问题,提出一种新的波形分解算法。对原始波形经小... 详细信息

波形分解是机载测深LiDAR数据处理的关键环节,为水深计算、底质类型反演和水体浑浊度分析等提供基础信息。针对传统测深LiDAR波形分解算法受噪声干扰严重、对微弱及叠加信号分解不准确的问题,提出一种新的波形分解算法。对原始波形经小波滤波后,计算滤波前后尾段波形的差异,估计回波信号的噪声;利用高斯模型,从原始波形数据中不断分解出经LM算法优化参数后的波形分量,直到剩余波形中最大峰值与优化后的参数小于一定阈值。通过南海实测数据进行验证,实验结果表明:该算法分解弱回波能力强,不论在浅水(回波发生叠加)还是深水,其分解精度均优于传统算法。

关键词：小波阈值去噪波形分解机载测深LiDAR LM算法

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机载双频激光雷达结构误差与定位精度研究

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激光与光电子学进展 2018年第8期55卷 43-50页

作者：吕德亮贺岩俞家勇陈丽明王永星刘辉杭州中科天维科技有限公司浙江杭州310016 中科光绘(上海)科技有限公司上海201800 中国科学院上海光学精密机械研究所上海201800 山东科技大学测绘科学与工程学院山东青岛266590 中国海监南海航空支队广东广州510310 南京大学中国南海研究协同创新中心江苏南京210023

针对机载双频激光雷达特有的卵形扫描结构,着重分析了结构中会对系统定位精度产生影响的误差源,主要包括电机转轴与编码器安装产生的偏心误差、卵形扫描镜安装误差和光学调整误差;提出了机载双频激光雷达的误差模型,并依据该模型定量分... 详细信息

针对机载双频激光雷达特有的卵形扫描结构,着重分析了结构中会对系统定位精度产生影响的误差源,主要包括电机转轴与编码器安装产生的偏心误差、卵形扫描镜安装误差和光学调整误差;提出了机载双频激光雷达的误差模型,并依据该模型定量分析了各种误差对机载双频雷达定位精度的影响。研究表明,上述误差均会对系统的定位精度产生较大影响,且对扫描线上的每个点产生的影响各不相同,多种误差耦合后难以通过建立系统整机矫正模型予以修正,因此在激光雷达的结构设计、器件选型、结构加工和系统装调等各个环节要控制误差的引入,并在装配过程中量化误差大小以便后期进行误差矫正,减弱和消除这些系统误差对于提高机载双频激光雷达系统的定位精度有着重要的影响。

关键词：双频激光雷达检校误差分析定位精度

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