雷电探测网的精度估计

针对当前最新的综合雷电定位系统,给出了雷电探测网的精度估算公式,包括探测站定位误差的影响和观测值误差的影响,其结果可用于探测网工程设计、探测数据处理以及数据的分析应用等.     

蒸发波导环境下的舰载雷达折射误差分析

雷达发射的电磁波在蒸发波导中传输会产生折射误差,为提高舰载雷达的探测精度,需要对电磁波在蒸发波导中传播的折射误差进行分析.基于射线跟踪理论,建立了舰载雷达在蒸发波导环境中进行超视距探测时的电磁波传播模型和折射误差模型,对雷达探测的距离误差、高度误差和仰角误差进行了分析修正.分析结果表明,蒸发波导条件下存在探测误差,其中高度误差最大,需要对其进行修正.这为分析蒸发波导条件下雷达的探测精度提供了参考.     

基于ECMWF模型改正InSAR大气延迟误差的可靠性实验

大气延迟是影响InSAR观测数据质量的最主要因素之一.然而,这一难题一直没有很好的解决办法.近年来,采用气象模型改正InSAR大气延迟误差是一个热门的研究方向,不过其有效性和可推广性还需要一些实验来检验.本文采用青藏高原中部的InSAR数据检验基于ECMWF模型改正InSAR大气延迟误差的有效性.结果显示本实验采用的8幅干涉图中只有3幅在改正后方差减小,而所有数据的平均方差比改正之前更大,证明该模型无法很好地改正该地区InSAR的大气延迟误差.鉴于目前尚无可靠的方法判断何时何地ECMWF模型对InSAR大气延迟误差有改进作用,建议谨慎采用该模型改正大气延迟误差.     

重力勘探中布格改正公式的探讨

本文分析了引起布格改正的误差的原因,指出引起布格改正误差的原因之一是由于中间层改正项系数不准造成的,给出了新的中间层改正公式和一个简单而精度较高的布格改正公式。 鉴于目前微型计算机日益普及;作者建议利用改进的残球壳模型进行中间层改正和地形改正。     

煤矿巷道底板探测点源三极法模型模拟

采用三维有限单元法对全空间点源场(含坑道空腔)的电位分布进行了计算分析。将点源三极法应用于煤矿巷道底板异常体探测,分析了巷道侧帮和顶板上方存在异常体时对探测结果的影响。结果表明,点源三极法可有效地反映煤矿巷道底板异常体的存在,旁侧异常体位于巷道侧帮时对底板目标体探测结果有一定影响,旁侧异常体位于巷道顶板上方时,对底板目标体探测的结果影响不大。在对点源三极法煤矿巷道底板探测的数据处理和解释,应考虑到巷道的影响,并做相应的改正处理。     

堤坝地形对直流视电阻率曲线影响的实验研究

直流电阻率法是一种无损检测方法，因其快速、经济、直观、高效率而常用于堤坝隐患探测中，其基本理论是建立在半无限空间基础上的，然而堤坝作为一类较为特殊的几何体，会影响地下电场的空间分布规律，因此堤坝的这种特殊几何形状会对视电阻率造成一定的影响，从而给测量结果的正确解释带来不利影响。通过对几类简单堤坝隐患模型实验的结果进行分析可知，在堤坝上进行直流电阻率法工作必须进行地形改正，才有可能对测量结果做出正确的解释，最后简要介绍了地形改正的方法。     

基于正交多项式拟合的非视距定位优化算法

提出一种非视距环境中基于到达时间的移动定位优化算法。首先在基站端利用系统测量误差的先验知识判断到达时间测量值中是否存在非视距误差;然后通过加权正交多项式拟合对含有非视距误差的测量值进行修正,并利用有约束的加权优化算法对移动用户进行位置估计;最后对算法的定位误差性能进行仿真分析,并与视距环境中的最小二乘算法和有约束加权最小二乘算法的平均定位误差以及定位误差的克拉默·劳下界进行了比较。计算结果表明,提出的算法在非视距环境中能够得到较好的定位精度。     

坑道环境对电阻率测深影响的模型试验

在坑道直流电阻率法探测中,由于受坑道及坑道内各种工程设施的影响,其电阻率异常会发生严重畸变,增加了资料解释难度甚至造成错误的解释。根据物理模拟的相似性原则,设计了模型试验以研究坑道环境的影响：在土槽中挖一空腔作为坑道,用钢筋和低阻球体代替轨道及施工机械,旁侧异常体设计为低阻铜球和高阻空腔。结果表明,坑道环境对电阻率测量存在影响,坑道直流电阻率实测数据解释前必需消除其影响。经用差值法、比值法和综合改正方法对实测数据进行改正,并对比改正前后数据的2.5维反演结果,这3种方法都能很好的消除坑道环境影响。     

石嘴山地区雷电活动分布规律研究

利用2007—2010年石嘴山地区雷电探测资料,研究了石嘴山地区雷电活动的分布规律,对该区雷电活动的时间分布、雷电的强度以及雷电密度的空间分布进行统计和分析.结果表明,石嘴山地区雷电发生密度较高的地区处于平罗县与惠农区之间,雷电活动的季节性特征非常明显,雷暴主要活动时间集中在每年的7—9月,7月活动最为频繁,一天当中主要在00:00—03:00和13:00—21:00活动频繁,雷电的发生有明显的日变化,雷电活动主要发生在午后至傍晚和凌晨时分.这些规律可为当地防雷减灾机构和各个单位防雷工作的开展提供更加科学、合理的参考依据.     

《用冲击法测螺线管轴线上磁感应强度》实验中螺线管及探测线圈的设计与改进

对《用冲击法测螺线管轴线上的磁感应强度》实验中使用的螺线管及探测线圈进行了重新设计和改进,教学效果良好。对测试数据进行了误差分析及计算。     

Tunnel personnel positioning method based on TOA and modified location-fingerprint positioning

To position personnel in mines, the study discussed in this paper built on the tunnel personnel positioning method on the basis of both TOA and location-finger print(LFP) positioning. Given non-line of sight(NLOS) time delay in signal transmission caused by facilities and equipment shielding in tunnels and TOA measurement errors in both LFP database data and real-time data, this paper puts forth a database data de-noising algorithm based on distance threshold limitation and modified mean filtering(MMF), as well as a real-time data suppression algorithm based on speed threshold limitation and MMF.On this basis, a nearest neighboring data matching algorithm based on historical location and the speed threshold limitation is used to estimate personnel location and realize accurate personnel positioning.The results from both simulation and the experiment suggest that: compared with the basic LFP positioning method and the method that only suppresses real-time data error, the tunnel personnel positioning methods based on TOA and modified LFP positioning permits effectively eliminating error in TOA measurement, making the measured data close to the true positional data, and dropping the positioning error:the maximal positioning error in measurements from experiment drops by 9 and 3 m, respectively, and the positioning accuracy of 3 m is achievable in the condition used in the experiment.     

采用能量检测的UWB应答式定位系统

提出一种呼叫应答式的传感器定位系统。利用超宽带(UWB)脉冲串来代替单个极窄脉冲,易于通过能量检测方式接收．采用呼叫应答式的定位算法和最小均方误差估计获取波达时间,提高了定位精度并且对多径干扰和非视距传播具有鲁棒性．同时利用平均时延扩展来修正波达时间,进一步提高系统定位精度．仿真结果表明,在IEEE802.15.4a给出的室内多径信道中,系统信噪比为-20dB~30dB时,定位误差小于60cm．     

NLOS环境下基于自适应遗传算法的TOA/AOA定位算法

在视距传播(LOS)环境下,波达时间/电波到达角(TOA/AOA)定位算法比TOA算法的定位精度有了进一步的提高,但是在非视距传播(NLOS)环境下,这些定位算法的精度会受到较大影响。为了减小NLOS传播的影响,提出了一种NLOS环境下的TOA/AOA定位算法。利用自适应遗传算法对TOA/AOA混合定位算法中的非线性优化问题进行求解,从而提高系统的定位精度。仿真结果表明,提出的算法在NLOS环境下有较高的定位精度,性能优于Chan算法和LS算法。     

基于NLOS环境下的TOA/AOA混合定位算法

非视距传播(NLOS)误差是影响各种蜂窝网络定位精度的主要原因.通过计算波达时间(TOA)和波达角(AOA)相对于移动台(MS)参考位置的残差来对NLOS误差进行鉴别,找出含有NLOS的基站.然后利用所得到的关于NLOS的信息,对算法进行加权处理.仿真实验表明,该算法有效的降低了NLOS的影响,可以得到更好的位置估计结果.     

一种OFDM无线网络TOA估计新算法

为了在OFDM无线网络定位服务(LBS)中实现精确的到达时间(TOA)测量,提出了一种OFDM系统TOA估计新算法．将TOA估计分为整数采样周期TOA估计和小数采样周期TOA估计．接收机利用训练符号的时频特性以迭代搜索的方法获得小数采样周期TOA估计,并利用估计结果修正小数采样周期时延带来的相关谱扩展,利用引导沿检测算法由修正后的相关谱估计整数采样周期TOA．仿真结果表明,该算法在信噪比高于0dB时TOA估计精度高于相关检测算法,10dB信噪比下其TOA估计精度比相关检测算法提高一倍以上．同时,可以用降低两个数量级以上的复杂度提供与现有超分辨率算法相当的TOA估计精度．     

一种基于移动广播网的TOA／TDOA无线定位算法

针对Chart定位算法在非视距（NLOS）环境下定位性能较差的缺点,提出一种基于多基站TOA区域质心修正的Chart定位算法,该算法利用Chan算法初始定位,再通过TOA区域质心校正,以提高定位精度。仿真结果表明,该算法有效减小了NLOS误差对定位估计的影响,在NLOS误差较大的环境下仍具有良好的定位精度,性能优于Chart算法和Chan-Taylor协调定位算法。     

NLOS环境中的线性回归最小二乘三维定位算法

针对室内非视距无线环境中移动终端的三维定位问题,提出了一种非视距无线环境中基于线性回归与最小二乘法的三维定位算法。首先,基于无线通信环境中波达时间(TOA)的测量误差具有正偏置的特性,运用线性回归估计测试终端到基站之间的非视距测量距离误差与真实距离之间的线性关系;然后,根据该线性关系运用最小二乘原理对移动终端进行三维几何定位。实验结果表明,算法具有较高的定位精度,最大定位误差不超过2 m,且在非视距环境下,所提出的定位算法不仅不需要TOA的时延分布先验知识,而且定位精度优于其他基于TOA的两阶段最小二乘定位算法的定位精度。     

一种线性校正TOA定位算法

针对到达时间定位中出现的非线性估计问题,提出了一种基于线性校正的定位算法.该算法首先将非线性到达时间定位方程转化为一组关于目标位置的伪线性方程,利用加权最小二乘估计进行初始求解;在此基础上把伪线性方程组转化为关于估计偏差的求解问题,进而对初始解进行线性校正;同时分析了所提算法的有效性.仿真结果表明,该算法具有较好的定位性能.     

Geolocation of a known altitude object using TOA measurements

This paper considers the problem of locating a source on the Earth surface whose altitude is known a priori using time of arrival (TOA) measurements obtained in spatially distributed receivers. The receiver positions are subject to random errors. The Cramer-Rao lower bound (CRLB) analysis shows that exploiting the source altitude information can improve the source localization accuracy compared to the TOA-only localization system. A weighted least squares (WLS) source localization algorithm exploring both the source altitude and TOA measurements is developed. The proposed solution is shown analytically to achieve the CRLB over a small noise region. Simulation results demonstrate the good performance of the proposed method.