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组合粗差探测的MHSS ARAIM算法

测绘学报 2019年第1期48卷 9-17页

作者：张亚彬王利范丽红曲轩宇长安大学地质工程与测绘学院陕西西安710054 地理信息工程国家重点实验室陕西西安710054 地理国情监测国家测绘地理信息局工程技术研究中心陕西西安710054

针对目前MHSS ARAIM (multiple hypothesis solution separation advanced receiver autonomous integrity monitoring)算法存在的抗差能力弱、计算子集过多、计算量过大等不足,提出一种组合粗差探测的MHSS ARAIM算法。该算法先用粗差探测方法对原始数据进行粗差识别与剔除,而后用MHSS ARAIM算法处理经粗差探测后的数据,可弥补MHSS ARAIM算法的不足。对若干IGS和全球连续监测评估系统iGMAS(international GNSS monitoring and assessment system)监测站观测数据进行计算和分析。结果表明:在航行LPV-200阶段,该算法应用于GPS和BDS导航的性能优于MHSS ARAIM;在假设单故障情况下,该算法对GPS和BDS观测数据的有效监视门限EMT(effective monitor threshold)的精度分别提高了22.47%和9.63%,对VPL(vertical protection level)的精度分别提高了32.28%和12.98%;在假设双故障情况下,对EMT的精度分别提高了80.85%和29.88%,对VPL的精度分别提高了49.66%和18.24%。

关键词：粗差探测 ARAIM 故障检测和识别 MHSS ARAIM

结合影响分析的抗隐差型Bayes粗差探测方法

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武汉大学学报（信息科学版） 2012年第9期37卷 1055-1058页

作者：王延停归庆明信息工程大学理学院郑州市科学大道62号450001

通过分析隐差现象产生的原因,将基于观测误差的后验概率法与基于Kullback-Leiber距离的影响分析相结合,并利用逐个搜索法的思想,给出了一种粗差探测的抗隐差型Bayes方法。实验结果表明,采用该方法进行粗差探测切实可行,不但有效地发现... 详细信息

通过分析隐差现象产生的原因,将基于观测误差的后验概率法与基于Kullback-Leiber距离的影响分析相结合,并利用逐个搜索法的思想,给出了一种粗差探测的抗隐差型Bayes方法。实验结果表明,采用该方法进行粗差探测切实可行,不但有效地发现了被掩盖的粗差,而且运算简单,效率较高。

关键词： Bayes方法影响分析 Kullback-Leiber距离抗隐差粗差探测

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利用SIFT与粗差探测进行SAR影像配准

武汉大学学报（信息科学版） 2010年第11期35卷 1296-1299页

作者：史磊李平湘杨杰武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室武汉市珞喻路129号430079

SAR影像特殊的成像机理使得SIFT在SAR影像配准中的错误率较高,加入相干系数的辅助只能在一定程度上削弱SIFT的错误配准。由于仅考虑灰度的配准策略对精度的提高有限,本文将摄影测量中粗差探测和剔除的方法与SIFT算法相结合。在二次多项... 详细信息

SAR影像特殊的成像机理使得SIFT在SAR影像配准中的错误率较高,加入相干系数的辅助只能在一定程度上削弱SIFT的错误配准。由于仅考虑灰度的配准策略对精度的提高有限,本文将摄影测量中粗差探测和剔除的方法与SIFT算法相结合。在二次多项式平差的过程中,将错误同名点视为粗差,利用粗差剔除的方法提高配准精度。实验证明了此方法的可行性。

关键词： SAR 影像配准 SIFT 粗差探测

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一种改进的MAD钟差粗差探测方法

武汉大学学报（信息科学版） 2022年第5期47卷 747-752,761页

作者：黄博华杨勃航李明贵郭忠楷茅健佑王宏 63780部队海南三亚572000 61876部队海南三亚572000

针对传统中位数绝对偏差(median absolute deviation,MAD)方法在探测钟差粗差方面的不足,提出一种改进的MAD钟差粗差探测方法。以一次差分数据为研究对象,通过深入分析传统MAD方法的工作原理,发现传统MAD方法的数学模型表达存在歧义。... 详细信息

针对传统中位数绝对偏差(median absolute deviation,MAD)方法在探测钟差粗差方面的不足,提出一种改进的MAD钟差粗差探测方法。以一次差分数据为研究对象,通过深入分析传统MAD方法的工作原理,发现传统MAD方法的数学模型表达存在歧义。在优化探测模型结构的基础上,基于岭回归的基本原理,生成动态MAD,有效克服了部分具有显著趋势变化特征的钟差一次差分数据对粗差探测的干扰。使用国际全球卫星导航系统服务组织提供的GPS精密钟差数据进行了实验,并与传统MAD方法进行比较,结果表明,所提方法相较于传统的MAD方法在粗差探测准确率和查全率方面具有明显优势,实际应用价值较高。

关键词：卫星钟差一次差分中位数绝对偏差粗差探测岭回归

一种基于联合变分自编码器的卫星重力数据粗差探测方法研究

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武汉大学学报（信息科学版） 2024年第6期49卷 986-995页

作者：张思慧吴云龙张毅杨玉防灾科技学院河北三河065201 中国地质大学(武汉)地理与信息工程学院湖北武汉430074 中国地质大学(武汉)地质探测与评估教育部重点实验室湖北武汉430074

在传统卫星观测数据处理运行模式下,卫星重力梯度数据粗差探测常伴随着准确率不足、海量数据计算效率低等问题。以变分自编码器在多模态数据整合分析的显著特性,构建了一种结合变分自编码器与门控循环单元网络的智能化粗差探测方法。首... 详细信息

在传统卫星观测数据处理运行模式下,卫星重力梯度数据粗差探测常伴随着准确率不足、海量数据计算效率低等问题。以变分自编码器在多模态数据整合分析的显著特性,构建了一种结合变分自编码器与门控循环单元网络的智能化粗差探测方法。首先,基于EGM96模型生成模拟数据集,依据变分自编码器捕获训练集数据序列的有效特征,结合门控循环单元结构对数据集进行预测,然后,采用自适应距估计优化算法作为网络模型优化器,自动寻找损失函数的最佳收敛,最后,将通过测试的训练模型应用于中国民用重力卫星的实测重力梯度数据处理。结果表明,经训练后的网络快速精确构建了训练集样本特征,实现了快速高效的粗差探测能力,各分量探测准确率达到98%以上,所提模型可有效应用于中国自主卫星重力任务的数据预处理工作。

关键词：卫星重力梯度数据粗差探测变分自编码器门控循环单元

GNSS变形监测时间序列的改进型3σ粗差探测方法

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武汉大学学报（信息科学版） 2019年第9期44卷 1282-1288页

作者：吴浩卢楠邹进贵郭世泰华中师范大学城市与环境科学学院湖北武汉430079 武汉理工大学资源与环境工程学院湖北武汉430070 武汉大学测绘学院湖北武汉430079

针对全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS)变形监测时间序列中粗差多、大小分布区间大的特点,提出了一种基于小波分析的改进型3σ粗差探测方法。利用实验模拟数据和实际工程数据,分别对该方法的探测效果同常规3... 详细信息

针对全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS)变形监测时间序列中粗差多、大小分布区间大的特点,提出了一种基于小波分析的改进型3σ粗差探测方法。利用实验模拟数据和实际工程数据,分别对该方法的探测效果同常规3σ法和四分位间距(inter-quartile range,IQR)法进行对比。结果表明,改进型3σ粗差探测法相对于常规3σ法和IQR法,不仅在总体探测率上效果更好,而且对探测3σ~5σ粗差的优势更为明显,满足了高可靠性的GNSS变形监测实际需求。

关键词： GNSS变形监测时间序列粗差探测改进型3σ法

BDS/GPS组合定位可靠性分析与粗差探测研究

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武汉大学学报（信息科学版） 2023年第2期48卷 214-223页

作者：柳景斌毛井锋吕海霞古富强李航武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室湖北武汉430079 武汉大学卫星导航定位技术研究中心湖北武汉430079 重庆大学计算机学院重庆400044 广州中海达卫星导航技术股份有限公司广东广州511400

全球导航卫星系统多系统融合定位是未来无人驾驶等智能应用的关键基础设施,无人驾驶等智能应用经常需要面对城市等复杂环境,由于受到建筑物的遮挡与多路径的影响,观测值出现误差的概率也在不断增加,因此分析多系统融合定位可靠性并进行... 详细信息

全球导航卫星系统多系统融合定位是未来无人驾驶等智能应用的关键基础设施,无人驾驶等智能应用经常需要面对城市等复杂环境,由于受到建筑物的遮挡与多路径的影响,观测值出现误差的概率也在不断增加,因此分析多系统融合定位可靠性并进行粗差的探测识别,确保定位结果准确可靠具有重要意义。基于可靠性理论与假设检验粗差探测方法,采用MGEX(multi-GNSS experiment)测站数据进行可靠性评估与粗差探测实验。实验结果表明,BDS(BeiDou navigation satellite system)/GPS(global positioning system)组合下,双频IF(ionospheric-free)组合定位解算的最小可探测粗差与最大不可探测粗差对定位的影响值较单BDS解算分别下降了7.105 m、22.368 m,双系统较单系统可靠性提升明显。BDS/GPS组合下,双频IF组合定位解算的最小可探测粗差与最大不可探测粗差对定位的影响向量较单频解算结果下降了4.105 m、1.621 m,双频数据较单频数据的可靠性更优。基于可靠性评估结果开展了模拟粗差探测实验,结果表明,双频观测值包含单粗差时,BDS粗差探测成功率与识别率分别为99.96%、90.56%;BDS/GPS组合粗差探测成功率与识别率分别为99.96%、99.05%。包含双粗差时,BDS粗差探测成功率与识别率分别为100%、65.67%;BDS/GPS组合粗差探测成功率与识别率分别为100%、71.91%。结果表明多系统组合定位能够更好地探测和识别粗差观测值。

关键词：北斗三号全球导航卫星系统多频多系统可靠性评估粗差探测融合定位

采用长短时记忆网络训练的卫星重力数据粗差探测方法与应用

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地震地质 2021年第5期43卷 1326-1338页

作者：杨玉吴云龙姚运生单维锋防灾科技学院三河065201 中国地震局地震研究所中国地震局地震大地测量重点实验室武汉430071

粗差探测是卫星重力数据预处理环节的关键步骤。针对海量观测数据如卫星重力梯度数据,原有的粗差探测方法存在时间消耗长、准确率较低等不足。文中基于长短时记忆(LSTM)网络方法,提出了可用于重力梯度数据粗差探测的机器学习方法,实现... 详细信息

粗差探测是卫星重力数据预处理环节的关键步骤。针对海量观测数据如卫星重力梯度数据,原有的粗差探测方法存在时间消耗长、准确率较低等不足。文中基于长短时记忆(LSTM)网络方法,提出了可用于重力梯度数据粗差探测的机器学习方法,实现了对长时间序列观测数据的粗差识别问题,避免了粗差对观测数据的影响。计算结果显示,LSTM训练模型的预测精度达99.4%,在预测过程中,扩大训练数据量或增加LSTM神经元的个数都可提高预测效果,且损失函数、学习率、迭代次数等是影响预测效果的主要模型参数。训练模型识别粗差实验结果表明:LSTM模型能够很好地应用于卫星重力梯度测量观测数据的粗差探测。

关键词：卫星重力梯度粗差探测长短时记忆网络模型参数

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卫星重力梯度测量数据的粗差探测

武汉大学学报（信息科学版） 2012年第12期37卷 1392-1396页

作者：罗志才周波阳钟波吴怿昊武汉大学测绘学院武汉市珞喻路129号430079 武汉大学地球空间环境与大地测量教育部重点实验室武汉市珞喻路129号430079 武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室武汉市珞喻路129号430079

分别讨论了阈值法、Dixon检验法和小波算法应用于卫星重力梯度数据粗差探测的效果。为了克服这3种单一粗差探测方法的不足,提出了卫星重力梯度数据的粗差探测组合方案,即联合Dixon检验和小波算法,以及联合Dixon检验、阈值法和小波算法... 详细信息

分别讨论了阈值法、Dixon检验法和小波算法应用于卫星重力梯度数据粗差探测的效果。为了克服这3种单一粗差探测方法的不足,提出了卫星重力梯度数据的粗差探测组合方案,即联合Dixon检验和小波算法,以及联合Dixon检验、阈值法和小波算法的组合方案。模拟结果表明,两种组合方案均能有效改善粗差探测的效果。

关键词：卫星重力梯度测量粗差探测组合方案阈值法 Dixon检验小波算法