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卫星钟差预报的T-S模糊神经网络法

测绘学报 2020年第5期49卷 580-588页

作者：王旭柴洪洲王昶信息工程大学地理空间信息学院河南郑州450001 辽宁生态工程职业学院测绘工程学院辽宁沈阳110101 辽宁科技大学土木工程学院辽宁鞍山114051

结合钟差数据的特点,提出了一种基于变化率的T-S模糊神经网络(TSFNN)钟差预报模型。首先计算相邻历元间钟差的变化率值并对其进行建模;然后利用TSFNN模型预报钟差变化率值,再将预报的变化率值还原,得到钟差预报值;最后,通过算例将本文... 详细信息

结合钟差数据的特点,提出了一种基于变化率的T-S模糊神经网络(TSFNN)钟差预报模型。首先计算相邻历元间钟差的变化率值并对其进行建模;然后利用TSFNN模型预报钟差变化率值,再将预报的变化率值还原,得到钟差预报值;最后,通过算例将本文所建模型与IGU-P产品、二次多项式模型(QP)及灰色模型(GM(1,1))进行试验对比。结果表明:在使用变化率方法后,TSFNN模型预报的精度和稳定性分别提高了69.8%和76.3%,而且与IGU-P钟差产品相比,预报的精度高出约10倍,同时模型预报的效果优于两种常用模型。因此,该模型可以实现卫星钟差较高精度的预报。

关键词：卫星钟差 T-S模糊神经网络变化率预报

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一种新的北斗卫星钟差预处理方法

武汉大学学报（信息科学版） 2022年第11期47卷 1840-1846页

作者：王旭柴洪洲种洋李金生辽宁科技学院资源与土木工程学院辽宁本溪117004 信息工程大学地理空间信息学院河南郑州450001 军事科学院北京100091 辽宁生态工程职业学院测绘工程学院辽宁沈阳110101

为了提高卫星钟差预报的精度,针对钟差数据中量级较小的误差,提出了一种基于中位数的小波阈值法钟差数据预处理策略。首先,利用小波阈值方法将钟差数据进行分解,得到分解后的高频系数和低频系数。然后,利用中位数法处理各层影响阈值设... 详细信息

为了提高卫星钟差预报的精度,针对钟差数据中量级较小的误差,提出了一种基于中位数的小波阈值法钟差数据预处理策略。首先,利用小波阈值方法将钟差数据进行分解,得到分解后的高频系数和低频系数。然后,利用中位数法处理各层影响阈值设置的高频系数,通过处理后的高频系数计算阈值,从而提高小波阈值法剔除小异常值的能力。最后,用北斗二号卫星钟差数据进行了验证,结果表明,利用所提方法处理后的钟差数据建模,小波神经网络(wavelet neural network,WNN)模型预报的精度提高约14.1%,预报稳定性提高约19.7%。该方法可以有效剔除钟差历史观测序列中量级较小的误差,改善钟差数据质量,从而提高模型钟差预报的精度。

关键词：卫星钟差中位数小波阈值法小波神经网络预报

基于粒子群优化神经网络模型的BDS-3卫星钟差预报

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中国惯性技术学报 2023年第1期31卷 33-39页

作者：王旭张文柴洪洲辽宁科技学院资源与土木工程学院本溪117004 辽宁科技大学土木工程学院鞍山114051 战略支援部队信息工程大学郑州450001

针对在钟差预报中小波神经网络预报结果的不稳定性问题,提出一种粒子群优化小波神经网络的钟差预报模型,以提高预研结果稳定性。该模型是将小波神经网络的各阈值和权值作为粒子的位置向量,通过粒子群算法寻求网络的阈值和权值的最优值,... 详细信息

针对在钟差预报中小波神经网络预报结果的不稳定性问题,提出一种粒子群优化小波神经网络的钟差预报模型,以提高预研结果稳定性。该模型是将小波神经网络的各阈值和权值作为粒子的位置向量,通过粒子群算法寻求网络的阈值和权值的最优值,降低了网络出现局部极值的概率,从而改善了小波神经网络预报结果的稳定性。通过分析粒子群算法最优个体适应度值变化曲线图、比较粒子群算法优化前后WNN模型训练误差以及两种模型多次预报结果,验证了模型的有效性。并与二次多项式(QP)及灰色(GM(1,1))两种常用模型进行实验对比。实验结果表明:在24小时钟差预报中,所提方法相比于两种常用模型预报的精度分别提高了约49.7%和66%,并且预报得到钟差精度相比于超快速钟差产品提高了97.7%,质量明显优于超快速钟差产品。

关键词：卫星钟差粒子群算法精密单点定位小波神经网络

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卫星钟差解算及其星间单差模糊度固定

测绘学报 2018年第7期47卷 916-923页

作者：阮仁桂魏子卿冯来平信息工程大学河南郑州450052 地理信息工程国家重点实验室陕西西安710054 西安测绘研究所陕西西安710054

整数相位模糊度解算可以显著提高GNSS精密单点定位(PPP)的精度。本文提出一种解算卫星钟差的方法,通过固定星间单差模糊度恢复出能够支持单台接收机进行整数模糊度解算的卫星钟差,即所谓的"整数"钟差。为了实现星间单差模糊度固定,分别... 详细信息

整数相位模糊度解算可以显著提高GNSS精密单点定位(PPP)的精度。本文提出一种解算卫星钟差的方法,通过固定星间单差模糊度恢复出能够支持单台接收机进行整数模糊度解算的卫星钟差,即所谓的"整数"钟差。为了实现星间单差模糊度固定,分别通过卫星端宽巷FCB解算和模糊度基准的选择与固定恢复出宽巷和窄巷模糊度的整数性质。为了证明本文方法的可行性,采用IGS测站的GPS数据进行卫星钟差解算试验。结果表明,在解算钟差时,星间单差模糊度固定的平均成功率为73%。得到的卫星钟差与IGS最终钟差产品相比,平均的RMS和STD分别为0.170和0.012ns。448个IGS测站的星间单差宽巷和窄巷模糊度小数部分的分布表明本文得到的卫星钟差和FCB产品具备支持PPP用户进行模糊度固定的能力。基于以上产品开展了模拟动态PPP定位试验,结果表明模糊度固定之后,N、E、U和3D的定位精度(RMS)分别达到0.009、0.010、0.023和0.027m,与不固定模糊度或采用IGS钟差的结果相比,分别提高了30.8%、61.5%、23.3%和37.2%。

关键词：卫星钟差模糊度固定星间单差模糊度基准精密单点定位

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卫星钟差稀疏自回归预报模型的研究

海洋测绘 2021年第4期41卷 28-32,37页

作者：颜康常国宾周天赵哲哈尔滨工程大学水声技术重点实验室黑龙江哈尔滨150001 工业和信息化部海洋信息获取与安全工信部重点实验室(哈尔滨工程大学) 黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工程大学水声工程学院黑龙江哈尔滨150001 中国矿业大学环境与测绘学院江苏徐州221116

精密卫星时钟产品是进行高精度定位应用的重要基础,不断提高卫星时钟误差的预测精度是十分必要的。使用具有周期项的多项式预报模型对卫星钟差中的系统确定性误差进行预测,已广泛应用于精密单点定位技术。此模型在进行卫星钟差预报时,... 详细信息

精密卫星时钟产品是进行高精度定位应用的重要基础,不断提高卫星时钟误差的预测精度是十分必要的。使用具有周期项的多项式预报模型对卫星钟差中的系统确定性误差进行预测,已广泛应用于精密单点定位技术。此模型在进行卫星钟差预报时,无法对时钟的随机性误差进行预测。使用稀疏化理论对自回归模型参数进行稀疏,降低模型非必要参数的影响,修正模型预报误差。结果表明:该方法能够有效提高卫星钟差短期预报的精度。

关键词：全球导航卫星系统卫星钟差自回归模型稀疏参数短期预测

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基于熵权法的卫星钟差预报研究

计量学报 2022年第9期43卷 1208-1215页

作者：梅长松李天智李铭程昊尹永珍孔祥文长江生态环保集团有限公司湖北武汉430000

星载原子钟是全球导航卫星系统的核心设备之一,其性能及钟差预报精度直接决定着导航定位授时服务的精度。针对卫星钟差组合预报技术中子模型权值难以确定的问题,将熵权法引入到北斗卫星钟差组合预报中。对卫星钟差数据中的粗差、钟跳等... 详细信息

星载原子钟是全球导航卫星系统的核心设备之一,其性能及钟差预报精度直接决定着导航定位授时服务的精度。针对卫星钟差组合预报技术中子模型权值难以确定的问题,将熵权法引入到北斗卫星钟差组合预报中。对卫星钟差数据中的粗差、钟跳等异常值进行相频域组合探测,并使用滑动拉格朗日内插法进行修补,得到“干净”钟差序列。以灰色模型和二次多项式模型作为基础模型,构建基于信息熵这一新的评价指标的钟差组合模型,建立北斗卫星钟差熵权组合预报模型。使用武汉大学IGS数据中心发布的北斗精密钟差数据产品,分别进行了连续多天的短期预报和中长期预报试验,多天的平均试验结果验证了熵权组合模型在北斗卫星钟差预报精度和稳定性方面较传统组合模型均存在一定优势。

关键词：计量学卫星钟差组合预报北斗卫星熵权法

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卫星钟差预报的小波神经网络算法研究

测绘学报 2013年第3期42卷 323-330页

作者：王宇谱吕志平陈正生崔阳信息工程大学地理空间信息学院河南郑州450052

卫星导航系统中星载原子钟的钟差预报在优化导航电文中的钟差参数、满足实时动态精密单点定位的需求和提供卫星自主导航所需的先验信息方面具有重要的作用。根据星载原子钟钟差的特点,提出一种基于一次差方法的小波神经网络钟差预报算法... 详细信息

卫星导航系统中星载原子钟的钟差预报在优化导航电文中的钟差参数、满足实时动态精密单点定位的需求和提供卫星自主导航所需的先验信息方面具有重要的作用。根据星载原子钟钟差的特点,提出一种基于一次差方法的小波神经网络钟差预报算法:首先对钟差相邻历元间作一次差后的差值进行建模,根据时间序列预报一次差的值,然后再将预报的一次差还原,得到钟差预报值。该方法使得预报钟差的小波神经网络不但模型结构简单,而且预报精度高。最后,通过算例将本文所建模型与常用的二次多项式模型和灰色模型进行对比,结果表明:一次差方法可以使给定结构的小波神经网络的钟差预报精度得到显著提高,而且所建模型的预报效果优于两种常规模型。

关键词：卫星钟差预报一次差小波神经网络

基于麻雀搜索算法优化的BP神经网络卫星钟差预报

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大地测量与地球动力学 2022年第2期42卷 125-131页

作者：孟彩霞吴迪雷雨西安邮电大学计算机学院西安市710121

使用麻雀搜索算法(sparrow search algorithm,SSA)对BP神经网络的初始权值和阈值进行优化和调整,以提高神经网络模型短期预报的精度和稳定性。采用IGS产品中的卫星钟差数据,对SSA-BP神经网络模型、PSO-BP神经网络模型、传统BP神经网络... 详细信息

使用麻雀搜索算法(sparrow search algorithm,SSA)对BP神经网络的初始权值和阈值进行优化和调整,以提高神经网络模型短期预报的精度和稳定性。采用IGS产品中的卫星钟差数据,对SSA-BP神经网络模型、PSO-BP神经网络模型、传统BP神经网络模型及传统二次多项式模型(QP模型)进行实验对比,结果表明,SSA-BP神经网络模型的预报精度和稳定性最高,且随着预报时间的增加,模型的优越性更加明显。

关键词：卫星钟差 BP神经网络模型麻雀搜索算法钟差预报 SSA-BP神经网络模型

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卫星钟差单差的小波神经网络预报

测绘科学 2017年第9期42卷 9-14,48页

作者：熊红伟程新文张海涛马海荣中国地质大学(武汉) 武汉430074 中冶集团武汉勘察研究院有限公司武汉430080

针对现有卫星钟差预报模型对非平稳过程预报的局限性,提出基于卫星钟差一次差值的小波神经网络预报模型。对在轨卫星钟差求取一次差值的基础上,运用小波神经网络模型预报GPS卫星钟差,同时与GM(1,1)模型预报的结果进行比较。得出BlockΠA... 详细信息

针对现有卫星钟差预报模型对非平稳过程预报的局限性,提出基于卫星钟差一次差值的小波神经网络预报模型。对在轨卫星钟差求取一次差值的基础上,运用小波神经网络模型预报GPS卫星钟差,同时与GM(1,1)模型预报的结果进行比较。得出BlockΠA Cs短期预报的精度能达到0.690ns,14d预报的精度最差时依然优于1ns;其余稳定性良好的卫星钟,一天预报的结果均要优于0.207ns,预报14d卫星钟差的平均精度优于0.183ns,部分卫星钟差预报精度可以达到0.050ns,预报得到的结果可以达到GPS对实时精密单点定位的要求。

关键词：单差卫星钟差预报小波神经网络 GM(1,1)模型