一种适合变形监测的单频单历元算法

基于吉洪诺夫正则化理论,研究了一种适合变形监测的单频单历元算法。首先,分析了单频单历元相位双差观测方程法矩阵的特性;然后,基于吉洪诺夫正则化方法,将秩亏的法方程由秩亏变为满秩,可以得到模糊度的浮动解及其相应的均方误差矩阵,结合LAMBDA方法可准确地固定模糊度,得到基线向量的单历元解。最后,通过一个3 km长的基线算例说明该算法的有效性和实用性。     

PCA与Welch相结合的开采沉降实时观测坐标序列分析

针对矿区开采沉降GPS变形监测坐标序列中存在的共模误差,利用PCA主成分分析方法,将高频单历元解算中的测站之间相关性误差提取并消除。利用Welch频谱法分析PCA空间滤波消除共模误差的周期频率特性。最后,处理某矿区实时GPS变形监测网中的观测沉降数据,验证了PCA空间滤波方法在去除共模误差的可行性,提高了矿区开采沉降GPS观测精度。     

一种适合开采沉陷观测的GPS单历元相位求解算法

在仔细分析了现有的GPS单历元相位解算方法存在缺陷的基础上，把矿区开采沉陷特有的变形特征作为约束条件，提出了一种适合开采沉陷观测的附约束的GPS单频单历元相位求解算法。该方法主要优点是根据观测值直接估计模糊度参数，并根据求出的模糊度估值进行模糊度搜索。实例证明了该法可靠性好、成功率高，且具有较强的实用性。     

GPS在炼焦车高精度引导中的应用

在分析现有GPS单历元解算整周模糊度模型的基础上，将由上个历元推得的本历元的位置作为虚拟观测值，提出了一种适用于高精度炼焦车引导的虚拟观测方程模型．该模型主要优点是能够合理利用位置预测信息，增加解的可靠性．实例证明，新模型解算模糊度成功率高、速度快、可靠性好，在炼焦车的GPS高精度引导中具有较强的实用性．     

基于TIKHONOV正则化的白化滤波快速解算模糊度方法

提出了只利用少数历元的GPS单频相位数据快速定位的新方法，主要从两方面考虑：一方面基于TIKHONOV正则化原理，通过构造合理正则化矩阵来减弱法方程的病态性，得到较准确的模糊度浮动解及其相应的均方误差阵；另一方面采用改进的白化滤波方法固定模糊度.与一般白化滤波方法不同，本文对均方误差阵进行白化处理解算模糊度，然后对检验通不过的模糊度采用LAMBDA中的条件最小二乘方法进行搜索，可以有效提高模糊度解算成功率.     

InSAR测量技术在矿区地表沉降监测中的应用

为了探讨InSAR测量技术在矿区进行地表沉降监测的可行性,首先采用传统的GPS测量矿区的地表沉降情况,并获得GPS地表沉降监测数据,然后采用瑞士的GAMMA软件处理矿区的主辅两景InSAR影像,通过相位解缠等操作最终得到矿区地表的沉降图。以淮北某矿区一个工作面的地面观测数据为例,通过仿射变换进行坐标转换把地面上GPS观测点转换到对应的InSAR栅格数据阵列中,对比分析二者的观测数据,可以发现InSAR监测结果与GPS观测结果具有一致性,能够满足矿区地表沉降监测的精度要求。     

GPS定位技术在崔庙煤矿地表移动观测中的应用

结合崔庙煤矿实际情况论述了矿区地表位移GPS监测网的构建及观测方法,并介绍了观测数据的处理方法。认为GPS定位在崔庙矿矿区观测地表位移、变形、沉降过程中是可行、有效的,该地表位移GPS监测网的建立,为崔庙煤矿在下一步建立矿区GPS地表观测网提供了依据。     

一种GPS单频接收机钟跳实时探测与修复方法

GPS（Global positioning system）在矿区测图与变形监测方面发挥了重要作用,但GPS接收机钟的不稳定直接影响了定位解算结果的精度,有必要准确有效地对GPS观测值中的接收机钟跳进行探测与修复。针对现有GPS接收机钟跳探测与修复方法的不足之处,提出了一种观测值域内GPS单频接收机钟跳与周跳同时存在时钟跳的实时探测与修复方法。首先通过星间和历元间组成双差观测量,对GPS接收机原始观测值中的钟跳与大周跳进行有效分离;然后利用伪距与载波观测值相邻历元间的二次差线性组合求解钟跳量级;最后对伪距观测值钟跳引起的跳变进行修复。分别采用IGS（International GNSS service）跟踪站采集的数据以及淮南某矿区的GPS观测数据进行周跳探测与修复试验,结果表明：针对不同类型的GPS接收机,所提出的方法可有效探测和修复GPS单频接收机钟跳,有助于提高GPS单频接收机的数据质量,对于提高矿区测图与变形监测精度具有一定的作用。     

冬瓜山铜矿老鸦岭矿段地表沉降监测

冬瓜山铜矿老鸦岭矿段经过多年开采已经进入到残矿回收阶段,遗留了大量采空区,存在地表塌陷的风险。为此,采用GPS监测系统观测地表沉降变形,通过分析各个监测站的实时监测数据评价采空区的稳定性并进行现场调查,结果表明,地表沉降GPS监测系统能够有效监测采空区的稳定性。     

矿山地表移动的卡尔曼滤波模型

本文根据矿山地表岩移观测采用定期监测及GPS实时监测方案 ,根据其观测量建立了观测方程 ,根据其点的运动位置建立其状态方程 ,并给出了卡尔曼滤波方程递推解的方程表达式 ,适于多期及实时观测量的数据处理与变形分析。     

BDS/GPS/GLONASS多频车载RTK定位精度分析

由于受到观测条件以及各种不确定因素的影响,车载RTK模糊度固定问题成为目前的一个研究热点,文中基于附带模糊度参数的卡尔曼滤波函数模型,对BDS/GPS/GLONASS多系统多频RTK定位算法进行了研究,并通过实时数据流解析,分别进行了单GPS、BDS/GPS/GLONASS、BDS(三频)/GPS/GLONASS三种模...     

改进分数阶Tikhonov正则化的截割煤岩载荷识别方法

为探究截齿截割煤岩载荷的有效识别方法,实现截割载荷特征的提取与辨识,根据分数阶微积分理论,将经典的整数阶Tikhonov正则化推广到分数阶模式,构造改进分数阶滤波因子,提出了一种改进分数阶Tikhonov正则化方法和算法。根据时域方法理论建立截割煤岩载荷的识别模型,通过核函数方法将载荷表示为一系列核函数的叠加,测量载荷表示为输入载荷和核函数响应之间的卷积分形式,采用离散化将卷积方程转化为线性方程组,利用改进分数阶正则化方法将反求过程转化为一类无约束优化问题,并采用新超记忆梯度法求解目标函数。研究表明:随着分数阶次的增大,均方根误差(RMSE)及迭代次数值呈先减小后增大的趋势,存在着最小RMSE和最少迭代次数值,可以判断存在最优的分数阶次,即α=05,此时载荷识别效果相对理想。与整数阶和分数阶Tikhonov正则化方法相比较,改进的算法不仅能够保留较小奇异值对应的分量,且也能抑制较大奇异值对应的分量,从而能够有效克服载荷识别的病态性,且被识别载荷与试验载荷的均方根误差(RMSE)分别为0418 2,0388 4,0366 5,及迭代次数分别为19,14,11,具有较高的精度,能够克服其解的光滑性,且载荷细节特征能够较好被识别。据此,改进分数阶正则化方法在截割煤岩载荷识别方面具有更强的抗噪性和鲁棒性,为解决截割煤岩载荷及矿山机械工程中的载荷识别问题提供了一种有效研究方法。     

基于Tikhonov正则化的矿井通风网络测风求阻法

针对矿井通风系统动态性和复杂性的特点,提出了测风求阻法所需最少调节次数时的最优回路选择算法,结合矿井巷道风量的实时动态监测数据,建立了基于监测数据的矿井通风网络测风求阻模型。针对复杂通风网络易构造病态测风求阻模型的问题,提出了基于贪婪进化算法的Tikhonov正则化参数求解方法,对模型进行修正处理。应用结果表明,该方法可以减轻模型病态的严重程度,求解复杂通风网络分支风阻,并能发挥监测系统的实时动态监测功能,为矿井通风系统动态模拟提供基础数据。     

一种改进的白化滤波求解模糊度算法

在仔细分析经典模糊度快速解算方法的基础上，结合白化滤波和LAMBDA方法的优点，提出了一种改进的白化滤波方法.该算法首先对整周模糊度及其协方差阵进行整数白化滤波处理，求得模糊度初值，进而结合LAMBDA方法中的条件最小二乘搜索技术对模糊度进行搜索，最后根据Ratio值，来确定整周模糊度最优解.概述了改进的白化滤波算法的数学模型，通过算例验证了本方法的可行性和有效性.     

GPS开采沉陷观测方法的探讨

分析了采用GPS定位技术进行开采沉陷观测的主要误差来源及其对观测精度的影响程度，探讨了GPS进行各种开采沉陷观测的可行性及观测方法。     

GPS在大地及工程变形观测中的应用

与传统的大地及工程变形监测方法相比, GPS 的应用在连续性、实时性和自动化程度等方面优势明显。分析了GPS 在地球动力学及地震监测、滑坡监测、大坝的变形监测、陆地建筑物的变形和沉陷监测、海上建筑物的沉陷监测、资源开采区的地面沉降监测等领域的应用, 提出了一机多天线GPS 观测技术, GPS 在大地及工程变形监测中的应用前景将会更加广阔。