基于卡尔曼滤波的室内移动目标定位算法

针对室内定位算法受环境噪声影响严重,导致定位误差大的问题.首先在室内移动目标定位算法中引入卡尔曼滤波算法对原始采集数据进行滤波,能有效抑制定位过程中因数据采集误差引发的定位误差发散;然后通过kNN(k-Nearest Neighbor)算法估算待测目标的坐标;最后利用方位传感器对直线运动过程的定位点进行修正。通过3个阶段的优化可提高定位精度,仿真实验结果表明,基于卡尔曼滤波的室内移动目标定位算法的平均测量误差为0.648 7m,误差范围是0.1~1.9m,对于移动目标的路径测定也更加符合实际情况。     

基于GPS和BDS组合精密单点定位精度分析

北斗定位导航系统(BDS)于2012年底开始向亚太大部分地区正式提供连续无源定位、导航、授时等服务。本文简要介绍GPS和BDS精密单点定位(PPP)的原理,给出了无电离层组合模型及Kalman滤波模型,并利用实测的GPS和BDS静态与动态观测数据进行精密单点定位实验。实验改正了对流层延迟影响、相对论效应、地球自转、多路径影响和观测噪声等误差,比较了GPS、BDS和二者组合定位的实验结果。实验结果表明:通常情况GPS平均可视卫星颗数多于BDS系统,但在特殊情况下,BDS卫星颗数多于GPS;BDS卫星星座分布良好,系统性能稳定,静态PPP收敛后精度达到9.89 cm,动态PPP精度能达到分米级,且运动轨迹和动态GPS定位轨迹整体一致,达到BDS设计要求;GPS和BDS组合定位的精度最优,静态实验精度处于1 cm~2 cm,动态实验精度优于10 cm。     

基于规范的U型地埋管热响应测试误差分析与探讨

通过对两个典型工程进行冬、夏季工况下的岩土热响应测试,发现实验测试的单位井深换热量与理论计算结果有30%~45%误差,对其可能产生误差的原因进行初步探讨,得出一些结论。     

针对精神疾病患者的高精度定位跟踪算法

为了防止精神疾病患者在院治疗期间走失的情况,我院研究了很多先进的定位跟踪方法,如射频卡定位技术、Wi-Fi定位技术、蓝牙定位技术等。但每种定位方法都会产生相应的跟踪定位误差,有时还会产生较大误差以至于跟踪定位失效。针对较大跟踪定位误差的问题,本文提出了一种基于Kalman滤波的跟踪定位算法,仿真实验表明,此方法效果良好,可用于改善跟踪定位系统的准确性。     

BDS+QZSS双系统组合PPP性能评估

利用MGEX跟踪站的观测数据分别从可见卫星数、DOP值、静态PPP和动态PPP几个方面对BDS+QZSS卫星导航系统的定位性能进行评估与分析。分析结果表明:BDS+QZSS组合系统定位比BDS单系统定位具有较优的空间几何构型分布;静态PPP方面,E、N和U方向上,BDS+QZSS定位收敛速度比BDS单系统快,定位稳定性也优于BDS单系统,U方向上改善效果比E和N方向显著;动态PPP方面,在高度角较大时(40°),U方向上改善率达到17%以上,BDS+QZSS组合系统比BDS单系统在低高度角情形下改善较为明显。E、N和U三个方向BDS单系统全天内的可用历元下降,一天仅有50%左右可用历元,而BDS+QZSS组合可用历元较多,此时两种模式的定位误差都较大,各个方向的离散程度都较差,BDS+QZSS组合对定位精度的改善有限,但BDS+QZSS组合与BDS单系统相比仍能有一定的改善效果。可见,QZSS卫星的加入,能够增强BDS卫星的定位精度、可靠性和稳定性。     

用全站仪对建筑物倾斜度进行监测的误差分析

本文在全站仪自由设站基础上，推导了空间任意两点连线方向角γ的测试误差计算公式。通过计算分析认为： （１） 方向角γ的测试误差不仅与测点的斜距、天顶距及水平方向量的测试误差有关， 而且与测点的布置有关； （２） 如果测点布置合理， 可以用全站仪对建筑物的倾斜进行监测。     

凡口铅锌矿多通道微震监测系统及其应用研究

微震监测技术是深部矿床地压监测的重要手段。简要概括了凡口铅锌矿深部矿床赋存条件、地压特征、地压灾害以及建立微震监测系统的必要性;对建立的16通道微震监测系统的组成、监测系统的性能、微震监测范围进行了详细介绍;通过对传感器布置优化分析,绘出传感器布置的一个优化分析结果的震源定位等值线实例图。采用人工放炮产生的震源对微震监测系统的震源定位性能进行测试,绘出测试结果和系统监测定位图,并比较实际测量和系统监测分析结果,两者结果对比表明,在传感器阵列内的震源定位误差不大于5m时,监测系统对震源具有较高的定位精度。采用该套系统对深部采区的大爆破余震进行监测发现,余震事件大多发生在数分钟之内,这表明目前采区围岩的稳定性较好。     

基于惯性导航与ZigBee的消防机器人定位系统

通过机器人位姿更新算式,使用捷联惯性导航系统实时获取机器人的位置和姿态数据,利用ZigBee定位系统的TOA测距原理实现机器人定位,通过组合定位策略实现两种定位系统的融合,通过扩展卡尔曼滤波算法实现定位系统的误差校正。实验研究表明,使用联合定位方法对机器人跟踪定位,其轨迹明显改善,轨迹误差均值为0.21 m,相比独立捷联惯性导航方法得到的轨迹误差降低了72.7%,相比独立ZigBee定位方法得到的轨迹误差降低了51.1%。系统稳定可靠,能够满足机器人定位精度要求。     

关于增强GPS精密定位的研究与探讨

针对原有GPS定位技术已经无法满足现代化发展需求的现象,对伪卫星路径误差及增强GPS精密定位结果进行了分析,指出现在的伪卫星系统虽有不足之处,但其与GPS等多种模式组合进行相应导航和定位,依然对推动科技发展发挥很大的作用。     

卫星导航局域差分系统的载波平滑技术

本文描述了局域差分系统的基本原理,分别给出并实现了差分系统中地面系统和用户系统的载波平滑码伪距方法,通过实验分析,无载波平滑算法时定位误差的方差为0.52m,而有载波平滑算法时定位误差的方差仅为0.13m,定位精度提高了75%。     

基因表达式编程辅助的室内无线定位方法

传统路径损耗测距模型存在较大测距偏差,从而在室内定位应用中影响定位精度。笔者提出一种基于GEP的室内定位方法。首先在目标环境中采集少量数据,利用卡尔曼滤波消除数据噪声获得GEP的训练数据集,然后通过GEP的函数挖掘能力找出对应环境的距离转换公式,最后利用三角质心定位算法和三边测距算法完成室内定位。实验测试结果表明,该方法较传统路径损耗模型在室内定位应用中更为稳定,且能提升定位精度。     

GPS动态测量精度检测及分析

GPS动态测量技术的应用日益广泛使得其精度检测显得越发重要。本文介绍了GPS动态测量技术概况,设计了基于旋转平台的检测系统并分析了该系统用于GPS动态检测的位置和速度精度。基于检测系统对GPS单、双动态相对测量精度进行了检测实验,结果表明,静态与低动态条件下（0．314m／s以下）,水平和高程两方向上测量结果差异均很小,水平方向的标准差在5mm以内,高程方向上的误差接近1cm;不同动态条件下的双动态相对测量中,不仅出现了2—3mm的系统误差,还存在7～10mm的标准差。在实验条件得到改善基础上,该系统还可以进一步用于RTK测量的检测。     

基于高密度台阵的小尺度区域微震定位研究

准确的震源定位是微震研究的基础。针对微震定位误差较大的情况,探究了台阵密度同定位误差之间的联系。通过建立了立体监测体系模型,以到时差为变量建立目标方程,采用粒子群算法进行定位求解,研究了定位方法、波速误差和震源位置对定位的影响;根据现场试验,分析了台阵密度对定位的影响。研究发现,波速误差对定位误差有着极大影响,且定位波速过小带来的误差更大;台站包络范围内的定位效果好于外部,波速误差越大,效果越明显。台阵密度对定位的影响体现在两方面:第一,台站阵面数量,定位精度从高到低依次是多阵面,近震源单阵面,远震源单阵面;第二,台站的数量,采用多阵面定位时,震源定位误差同台站数量呈负指数相关。研究成果可以为矿山微震监测和中小尺度微震的研究提供一定的参考作用。     

地下管涵探测定位系统研究与应用

在城市地下老旧管涵探测过程中,传统探测技术不能实现探测定位功能.该文认为,遥控机器人+惯性定位+视频监控技术集成可以准确探测出地下管涵的内部情况和空间位置,摸清城市排水、排污脉情,为智慧城市建设作出贡献.首先,详细介绍地下管涵探测定位系统的原理与方案设计,然后,结合实例进行直线型路径轨迹、弯曲路径轨迹两种条件下的定位精度测试,以及视频监控性能测试.结果 发现,这一地下管涵探测定位系统,可实现对管涵内部的高清影像记录和管涵空间的测量定位.     

不同观测时长的GNSS变形监测精度分析

采用全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System, GNSS)多系统组合定位技术可实时获取变形体的表面位移,是当前自动化监测的主要技术手段之一。本文采用基于北斗和全球定位系统(Global Positioning System, GPS)双频数据处理的组合定位方法,以提高GNSS变形监测的精度和可靠性,并结合自研的GNSS变形监测数据处理系统,通过解算变形监测实测数据,对比分析不同观测时长的监测精度,在1h观测时长定位精度可达到水平方向2mm以内,高程方向4mm以内,并且随着观测时段的延长,精度逐渐提高,12h观测时长在三个方向的坐标中误差均能达到1mm以内。     

在地应力测量中准确求解最大、最小水平应力问题 的探讨

目前,在地应力测量和应用中,人们常常用近于水平的两个主应力或其在水平面上的投影来代替或估计最大和最小水平应力,这在一般情况下误差不大,但是当应力结构比较特殊时这种代替或近似将带来较大的误差,甚至给工程实践带来危害。以投影近似为例按 3 种三维应力状态分别讨论了方位误差随应力形因子 <> R 与主应力轴倾角的变化和量值误差随 <> R 、主应力轴倾角和最大、最小主应力量值之差的变化。并用原地应力测量资料求得了方位和量值误差。理论分析和实例都证明了用近于水平的两个主应力的投影代替两个水平应力的误差可能很大。建议在研究与水平应力相关的问题或与水平方向相关的物理参量时采用本文的计算方法求出准确值。     

风场环境中声速修正的分布式声源定位算法

为减小声速误差对定位精度的影响,提出了一种基于声速修正的分布式声源定位方法。首先,将声速表示为未知声源位置的函数,逼近风场中的声速场分布,然后将其代入TDOA(Time Differences of Arrival)算法中,构建非线性超定方程组,最后采用粒子群优化算法求解声源位置。对不同风速、不同声源位置及不同测试区域进行仿真,结果表明:修正后的定位精度比修正前有明显提高,尤其对于大范围并且声源靠近测试区域边缘位置的定位系统,改善更加明显;4个节点的定位系统实验结果表明,修正后的定位误差可降至修正前的4l%,该方法能更好的应用于风场中的定位系统。     

陆用组合定位定向系统卡尔曼滤波技术研究

主要对陆用组合定位定向系统的卡尔曼滤波器设计、误差补偿算法等进行研究,利用GPS提供的位置信息,采用卡尔曼滤波器实时估计自寻北陀螺方位仪（ANDG）和计程仪（OM）的导航参数误差,用估计参数对定位解算方程加以修正,系统输出误差可以得到很好的抑制。仿真结果表明ANDG／OM／GPS组合定位定向系统的最大定位误差小于30m,方位误差不大于1．5’,可以满足低成本、高精度、长时间导航的应用需求。     

基于TRACK模块的GPS静态定位精度分析

随着GAMIT软件包中TRACK模块的不断完善,近年来该模块在动态定位、GPS地震学、火山监测等领域得到了广泛应用。为了进一步推广TRACK模块的应用,本文在给出TRACK定位原理和使用的坐标系统的基础上,使用距离基准站不同远近的GPS数据对TRACK的定位精度进行了分析。实验结果分析表明,在距离基准站小于10km的情况下TRACK的定位精度优于1cm。随着距离基准站距离的不断增加,TRACK定位的精度及稳定性都逐渐变差,并且高程方向比水平方向变化更显著。     

地下车库诱导通风系统流场特性实验研究

针对地下车库诱导通风系统的工作过程,建立了实体实验模型,测试了4种工况下流场中2个断面的速度场分布情况,分析了不同情况下诱导通风系统速度场的变化规律,得出地下车库诱导通风系统作用下浓度场的可能变化规律。