GPS载波相位观测值中周跳探测的研究

在GPS测量数据处理中,如何对载波相位观测值中的周跳进行探测和修复是精密定位数据处理中的一个十分重要的问题。本文介绍了几种周跳探测的方法,并且实际数据证明基于小波变换的周跳探测自动化程度较高,定位准确,在实际应用中具有较高的实用价值。     

基于电离层残差法的GPS数据预处理研究

周跳的探测和修复是利用GPS载波相位观测值进行精确定位的一个重要问题。本文通过对比分析常用的GPS周跳探测方法,研究了基于电离层残差的周跳探测与修复方法,利用IGS跟踪站观测数据,对算法进行了验证。借助编制的程序,进行周跳的探测与修复过程进行了数值模拟,结果表明:本方法可以对采样间隔为30的IGS跟踪站观测数据,探测出一周以上的周跳。     

单频GPS相位观测值周跳探测方法

周跳的探测和修复是GPS高精度导航定位的关键环节,也是GPS数据预处理阶段十分重要的任务.单频GPS接收机相比双频GPS接收机而言,性价比更高,有着更为广阔的应用前景,因此研究可靠的单频GPS相位观测值周跳的探测和修复的方法迫在眉睫.本文基于以上背景,以单频周跳探测的方法为研究对象,分别研究高次差法、多普勒方法探测与修复单频的周跳,并分析和比较上述两种方法探测与修复周跳的能力以及它们在GPS不同数据采样率下探测周跳的效率,并对这些结果进行分析,得出了相应的结论.     

联合MW和TECR法进行GPS/GLONASS双频非差数据周跳的探测与修复

针对Turbo Edit方法在周跳探测与修复方面的不足,采用联合MW和TECR组合观测值进行周跳处理的方法。通过对GPS/GLONASS静态测量数据的计算分析结果证明该组合法可探测出Turbo Edit方法不能探测出的周跳,对于GPS/GLONASS双频非差数据周跳的探测与修复,该算法有效可行,有很强的实用性。     

M-W组合和电离层残差组合的周跳探测

分析M-W组合和电离层残差组合在周跳探测方面的能力,探讨两者的优劣,提出联合使用M-W组合和电离层残差组合进行周跳探测的方法。通过GPS数据试验分析,提出的方法可以探测出M-W组合和电离层残差组合各自不能探测的周跳。     

顾及伪距组合系数的北斗三频弱电离层组合法周跳探测与修复

针对伪距相位组合法探测周跳时易受电离层延迟影响的不足,提出了一种新的弱电离层周跳探测方法。首先在构造周跳检测量时通过设定伪距相位组合的电离层延迟系数阈值并以周跳估值的标准差最小为原则搜索得到具有最小电离层延迟系数的伪距相位组合系数,筛选出的伪距相位组合电离层延迟影响不大于0.06周。然后采用2个上述弱电离层伪距相位组合和1个弱电离层无几何相位组合组成3个线性无关的周跳检测量。最后利用不同采样率的北斗三频观测数据进行验证,结果表明:本文提出的周跳探测方法能对不同采样率的观测数据进行实时周跳探测与修复,受电离层延迟影响较小且不存在不敏感周跳组合。     

基于小波分析法的GPS周跳探测

在GPS测量中,如何对载波相位观测值中的周跳进行探测和修复,是精密定位数据处理中的一个十分重要的问题,概述了周跳的产生、定义及其来源,介绍了不同周跳检测量的构成,重点讨论了周跳检测的小波分析方法.     

用多普勒积分检测周跳

对多普勒积分法探测周跳的基本原理进行了阐述，对数值积分的步长和拉格朗日多项式的阶数进行了数值试验，说明步长为1s、阶数取7时最适当。对多普勒积分探测周跳的精度进行理论分析，在实测数据中模拟周跳进行了模拟周跳探测数值试验，结果表明，理论分析结果和试验结果相同，即随着采样间隔的增大，探测周跳的精度降低，当要探测1周的周跳时，采样间隔应该小于4s。     

相对定位中的双频周跳自动改正

周跳的探测一直是GPS高精度定位的研究热点。特别对于动态相对定位,若整周模糊度初始化过程中载波相位观测值发生周跳,将严重影响整周模糊度的确定。本文通过分析组合载波相位观测值和伪距观测值的特性,提出了一种利用基于相对定位中的双频周跳自动改正方法。通过对静态和动态实测数据的分析,证明了该方法能有效探测并修复周跳。     

一种适用于BDS+GPS的单站单频周跳探测与修复方法

提出了1种适用于BDS+GPS的单站单频周跳探测与修复方法。通过假定当前历元为流动站,前一历元为基准站,按照相对定位原理解算获取当前历元的验后单位权中误差,并基于抗差估计得到各个观测值残差,进而实现对单频多模接收机观测数据的周跳探测与修复。实测结果表明,北斗卫星导航系统(BeiDou Navigation Satellite System,BDS)+GPS(Global Positioning System)双系统融合周跳探测与修复较仅采用GPS或BDS系统时的性能更优,可在发生周跳较多的恶劣观测条件下显著提高周跳探测和修复的成功率。     

基于点的有偏生成的二维边坡滑移面搜索

为解决边坡滑移面搜索中运算量大的缺点,提出一种基于灰色系统理论中点的有偏生成的二维边坡滑移面搜索的新方法。新方法可以通过点的生成模拟各种形式曲线,生成曲线无较大震荡,符合工程实际。同时,新方法将小波去噪分析引入到对拾取后的边坡滑移面的处理中,在不影响精确的前提下大大降低了运算量。通过3个不同类型算例与其他拾取方法进行观察和对比,得出新的搜索方法与以往方法所拾取的滑移面基本吻合,边坡稳定性系数误差分别为0.67%、1.06%、0.823%。结果表明这种滑移面生成和处理的新方法不但能模拟各种形式的滑移面同时还可以减少程序运算量,适用于多种形式的边坡的安全稳定性分析。     

基于小波与谱分析的大坝变形预报模型

传统大坝变形回归分析模型不具备降噪功能,同时人为拟定环境量周期项,存在一定的不足,对此,引入小波与谱分析方法,提出了基于小波与谱分析的大坝变形预报模型,以提高预报精度。首先对实测的位移数据进行分段三次Hermite插值,获取均匀采样数据;然后对采样数据进行小波分解,做降噪处理;最后通过谱分析,根据功率谱图,确定位移量的主要周期项,结合传统回归方法构建合理的拟合模型,实现大坝变形的预报。以2010年三峡大坝175 m蓄水后的实测数据为样本,采用文中方法对大坝变形值预报,结果表明预报精度较高,新方法对提高大坝安全评估和类似变形分析有重要价值。     

小波变换在水泥土搅拌桩检测中的应用

本文针对某高速公路江苏段软土地基处理水泥土搅拌桩的反射波检测曲线,基于MATLAB平台编制程序选取最优小波基进行小波分析,进一步提高了反射波法在水泥土搅拌桩检测中的适用性。在对桩体进行小波分析的同时,选取部分典型桩体进行现场钻孔取芯,钻孔取芯情况与实测曲线分析结果较为吻合,从而证明了小波变换在确定水泥土搅拌桩桩底和桩身缺陷时具有较大的准确性,具有较好的应用前景。     

考虑土体空间变异性的边坡最危险滑动面随机分析方法

现有边坡可靠度研究均未考虑土体空间变异性对边坡最危险滑面的影响。为此，提出了考虑土体空间变异性的边坡最危险滑动面随机分析方法。首先，采用谱表现法建立了表征土体空间变异性的随机场模型。在此基础上，提出了基于SIGMA/W和SLOPE/W的自动定位搜索最危险滑动面方法。其次，采用非侵入式随机分析方法研究了抗剪强度参数空间变异性对边坡最危险滑动面空间分布的影响。最后，采用算例验证了所提方法的有效性。结果表明：提出的边坡最危险滑动面随机分析方法能够有效地确定边坡最危险滑动面空间分布特征。土体抗剪强度参数的空间变异性对边坡最危险滑动面的空间分布特征有重要的影响，它直接决定了边坡最危险滑动面的位置和滑体规模。土体抗剪强度参数波动范围越大，最危险滑动面的空间分布范围越大。随着土体抗剪强度参数水平向和竖直向波动范围比值的增大，边坡上部发生局部滑动的可能性增大。抗剪强度参数的变异系数越大，最危险滑动面的空间分布范围越大，边坡发生小规模局部滑动的可能性越大。     

缩口型压型钢板-混凝土组合板的承载力及变形(二):考虑滑移效应的折减刚度

压型钢板与混凝土之间的相对滑移对压型钢板-混凝土组合板的变形影响较大。现行有关规范在计算组合板挠度时,未考虑滑移效应,导致变形计算值偏低,偏于不安全。在钢-混凝土组合梁挠度计算的折减刚度法基础上,考虑组合板自身的受力特点,提出了考虑滑移效应的组合板折减刚度公式。试验结果表明,该法能较准确地预测组合板在正常使用状态下的挠度。     

基于小波分解的建筑物变形监测数据处理

基于小波分析理论，利用小波去噪技术，对一组建筑物变形监测数据进行了去噪处理。实际计算结果表明，小波去噪合理有效，能够敏感识别观测噪声和有用信息，不需要待检测信号的先验知识，特别适合于建筑物变形监测的数据处理。     

基于模拟退火算法的边坡临界滑面搜索方法

 总结一般情况下滑动面应该满足的基本规律,这些规律在进行滑面优化时对临时产生的滑面起到约束作用。利用非线性有限元法得到坡内真实应力场,将模拟退火算法这一人工智能型非数值优化方法与边坡稳定的有限元方法相结合,探讨基于有限元分析方法的边坡最小安全系数及任意形状临界滑动面的搜索技术。针对临界滑面的搜索过程中,随机生成的初始滑面或试算滑面难以满足滑面几何约束条件这一缺陷,采用动态搜索域的概念,使变换过程局部化,计算效率大为提高。计算的结果表明：该算法找到全局最优解,并且真实再现某些情况下,圆形或其他非圆形式的临界滑动面。     

边坡地震稳定性分析的拟静力方法适用性研究

针对拟静力方法是否适用于水平设计加速度值较大条件下的地震边坡稳定性分析问题,选取两个典型均质土坡,分别采用极限平衡毕晓普方法与FLAC 2D强度折减方法进行了不同水平设计加速度条件下,地震边坡抗滑稳定性安全系数以及临界滑动面的变化趋势,研究结果发现:对于粘聚力较小的均质土坡而言,无论是极限平衡毕晓普法还是FLAC 2D强度折减法,静力条件下的临界滑动面较浅,随着水平设计加速度值的逐渐增大,地震边坡抗滑稳定安全系数逐渐减小,极限平衡毕晓普法得到临界滑动面基本保持不变,FLAC 2D强度折减法得到的剪应变云图逐渐变窄;对于粘聚力较大而摩擦角较小的均质土坡而言,静力条件下的临界滑动面较深,两种方法下,随着水平设计加速度的增加,抗滑稳定安全系数逐渐减小,临界滑动面逐渐加深,当水平设计加速度值增加到一定程度后,拟静力方法不再适用于地震边坡稳定分析。     

边坡全局临界滑动场(GCSF)理论及工程应用

在边坡稳定性分析时,通常采用单一的最小安全系数及其对应的临界滑动面表示边坡稳定性程度和潜在破坏范围,而忽略了安全系数稍大但潜在破坏范围更广或工程意义更重要的滑动面。临界滑动场方法不仅能够方便准确地逼近出任意形状临界滑动面,而且将所有其它危险滑动面同时显示出来,以剩余推力表示其稳定程度。本文在此基础上进行改进,提出边坡全局临界滑动场理论与建立方法。所有出口的任意形状局部临界滑动面及其安全系数都能在全局临界滑动场中反应出来,这样有利于全面合理地评价边坡的稳定性。文中将此理论验算了试验路堤,与实测结果吻合很好。最后给出工程应用实例,表明边坡全局临界滑动场理论具有一定的工程实用性。     

基于小波分析的地震动转动分量研究

基于强震时断层附近地面地震动转动分量对单摆式地震仪水平和竖向摆造成的响应差异性,建立采用小波分析获取地震动转动分量的方法。首先采用离散小波变换探讨未修正地震动水平和竖向分量的局部时频特性;进而在水平和竖向分量低频差异性的基础上,建立新的阈值处理方法对水平分量的小波系数进行处理,从而获取了地震动转动分量;最后,通过振动台试验验证了基于小波分析的地震动转动分量获取方法的正确性和精度。结果表明:基于小波分析获取的地震动转动分量的残余倾斜位移与实测的基本吻合,且过滤掉转动分量的水平分量傅里叶谱的低频部分与竖向分量的较为相似;振动台试验验证了基于小波分析获取地震动摇摆分量方法的正确性,且相较于基于傅里叶分析的方法,结果与实际情况更加吻合,精度实现了大幅提高。