2011年 第36卷 第10期
2011, 36(10): 1135-1139.
摘要:
利用GIS能将蜂窝网络数据库中空间与非空间数据相结合的优势,来提供必要的参数,以更准确地预测蜂窝网络的覆盖强度,研究设计了一种基于COST-231-Walfisch-Ikegami的GIS模型,用来预测越南胡志明市移动蜂窝网络的信号强度,该模型可以帮助确定无线电的视距和非视距情况。该模型对路径方向损失、多屏衍射损耗和阴影增益进行了更精确的预测。实验中采用的地图比例尺是1∶2 000,采用的平均楼层高度为3 m。统计结果表明,该GIS模型预测的路径损耗克服了每个基站的实测路径损耗,在市区可以用来预测微蜂窝覆盖范围。
利用GIS能将蜂窝网络数据库中空间与非空间数据相结合的优势,来提供必要的参数,以更准确地预测蜂窝网络的覆盖强度,研究设计了一种基于COST-231-Walfisch-Ikegami的GIS模型,用来预测越南胡志明市移动蜂窝网络的信号强度,该模型可以帮助确定无线电的视距和非视距情况。该模型对路径方向损失、多屏衍射损耗和阴影增益进行了更精确的预测。实验中采用的地图比例尺是1∶2 000,采用的平均楼层高度为3 m。统计结果表明,该GIS模型预测的路径损耗克服了每个基站的实测路径损耗,在市区可以用来预测微蜂窝覆盖范围。
2011, 36(10): 1140-1143.
摘要:
针对应用日益广泛的最近邻查询,提出了一种基于R树广度遍历和优化排序原理的最近邻查询算法,能适应不同空间分布的目标数据集。同时,提出了多细节层次(LOD)目标查询方法。实验证明,此方法支持多尺度场景逼真描述,查询结果准确,满足当前三维GIS的功能需求。
针对应用日益广泛的最近邻查询,提出了一种基于R树广度遍历和优化排序原理的最近邻查询算法,能适应不同空间分布的目标数据集。同时,提出了多细节层次(LOD)目标查询方法。实验证明,此方法支持多尺度场景逼真描述,查询结果准确,满足当前三维GIS的功能需求。
2011, 36(10): 1144-1148.
摘要:
分析了GIS的3种典型符号模型不利于构建地图符号与符号间难以共享的原因,引入了PB符号模型,提出了符号数据共享与符号渲染功能共享相结合的符号共享机制,设计了3类GIS点状符号与PB符号间的映射方法,实现GIS点状符号共享,并利用实验对其进行了验证。
分析了GIS的3种典型符号模型不利于构建地图符号与符号间难以共享的原因,引入了PB符号模型,提出了符号数据共享与符号渲染功能共享相结合的符号共享机制,设计了3类GIS点状符号与PB符号间的映射方法,实现GIS点状符号共享,并利用实验对其进行了验证。
2011, 36(10): 1149-1153.
摘要:
顾及到视觉认知的Gestalt原则,提出了一种综合考虑到点群的空间关系、空间分布和几何特征,注重空间点群的整体描述的相似度计算模型。实验结果表明,相似度计算结果与直观认知比较一致。
顾及到视觉认知的Gestalt原则,提出了一种综合考虑到点群的空间关系、空间分布和几何特征,注重空间点群的整体描述的相似度计算模型。实验结果表明,相似度计算结果与直观认知比较一致。
2011, 36(10): 1154-1158.
摘要:
在分析应用对象化分析方法改进高空间分辨率遥感影像分类技术的基础上,提出了应用多层次的迭代模型改进分类流程,在自适应的迭代过程中有效地结合主导类别选择、高级对象特征计算、基于互信息的特征选择等技术提高对象化方法中丰富的影像特征的利用效率,同时,有机结合像素级特征信息弥补对象化特征。通过对SPOT5影像与航空影像两种数据源的土地覆盖分类的实验表明,该方法可以有效地提高分类精度。
在分析应用对象化分析方法改进高空间分辨率遥感影像分类技术的基础上,提出了应用多层次的迭代模型改进分类流程,在自适应的迭代过程中有效地结合主导类别选择、高级对象特征计算、基于互信息的特征选择等技术提高对象化方法中丰富的影像特征的利用效率,同时,有机结合像素级特征信息弥补对象化特征。通过对SPOT5影像与航空影像两种数据源的土地覆盖分类的实验表明,该方法可以有效地提高分类精度。
2011, 36(10): 1159-1163.
摘要:
机载LiDAR点云数据滤波是获取高精度数字高程模型的关键,也是目前LiDAR点云数据处理领域研究的重点和难点之一。提出了基于渐进三角网的机载LiDAR点云数据滤波方法,首先以规则格网和不规则三角网组织数据,采用区域分块法或数学形态学法选取种子地面点建立初始稀疏三角网,通过不断向上加密三角网提取地面点。试验结果表明,该算法能有效地滤除不同尺寸的建筑物、低矮的植被和其他地物,地形特征保持较好。最后选取了不同区域的点云数据进行了滤波试验和算法验证。
机载LiDAR点云数据滤波是获取高精度数字高程模型的关键,也是目前LiDAR点云数据处理领域研究的重点和难点之一。提出了基于渐进三角网的机载LiDAR点云数据滤波方法,首先以规则格网和不规则三角网组织数据,采用区域分块法或数学形态学法选取种子地面点建立初始稀疏三角网,通过不断向上加密三角网提取地面点。试验结果表明,该算法能有效地滤除不同尺寸的建筑物、低矮的植被和其他地物,地形特征保持较好。最后选取了不同区域的点云数据进行了滤波试验和算法验证。
2011, 36(10): 1164-1167.
摘要:
提出了一种基于Adaboost算法和人脸特征三角形的姿态参数估计方法。首先利用Adaboost算法训练人脸器官检测器,然后根据人脸器官的几何特征定位人脸特征点,利用获得的人脸特征点构建人脸特征三角形。当人脸发生姿态变化时,利用特征三角形的位置变化进行姿态参数的初步估计。
提出了一种基于Adaboost算法和人脸特征三角形的姿态参数估计方法。首先利用Adaboost算法训练人脸器官检测器,然后根据人脸器官的几何特征定位人脸特征点,利用获得的人脸特征点构建人脸特征三角形。当人脸发生姿态变化时,利用特征三角形的位置变化进行姿态参数的初步估计。
2011, 36(10): 1168-1171.
摘要:
提出了一种基于乘积模型的极化SAR滤波方法。首先基于乘积模型分离纹理信息和极化信息,然后分别独立地进行滤波,最后再合成协方差矩阵。实验表明,本方法有效可行,有较好的极化保持性能。
提出了一种基于乘积模型的极化SAR滤波方法。首先基于乘积模型分离纹理信息和极化信息,然后分别独立地进行滤波,最后再合成协方差矩阵。实验表明,本方法有效可行,有较好的极化保持性能。
2011, 36(10): 1172-1176.
摘要:
研究了960 MHZ~1 610 MHz频段内GNSS系统之间以及其他业务和GNSS之间的兼容环境。以北斗卫星导航系统为例,利用抗干扰系数计算了GPS、GALILEO对北斗系统的干扰;其次,依据ITU规定的发射机频率容限和可允许的最大杂散发射或杂散域发射功率电平等约束条件,定义了其他业务对北斗系统的潜在干扰,创新性地利用潜在干扰率推演其他业务和北斗B1、B2、B33个频段业务的频谱兼容性;最后,初步给出了北斗系统在960 MHZ~1 610 MHz频段内的兼容分析结果。
研究了960 MHZ~1 610 MHz频段内GNSS系统之间以及其他业务和GNSS之间的兼容环境。以北斗卫星导航系统为例,利用抗干扰系数计算了GPS、GALILEO对北斗系统的干扰;其次,依据ITU规定的发射机频率容限和可允许的最大杂散发射或杂散域发射功率电平等约束条件,定义了其他业务对北斗系统的潜在干扰,创新性地利用潜在干扰率推演其他业务和北斗B1、B2、B33个频段业务的频谱兼容性;最后,初步给出了北斗系统在960 MHZ~1 610 MHz频段内的兼容分析结果。
2011, 36(10): 1177-1181.
摘要:
研究了空间铷钟和被动型氢钟的地面批量和寿命试验测试结果,以及卫星在轨试验所达到的最新性能结果。基于这些星载钟的试验结果,对全球卫星导航系统的地面时间站的关键设备及其相关算法作了简要描述,并介绍了一种新颖的在轨技术,即从星载原子钟组(ONCLE)直接产生高度稳健的时间频率信号。
研究了空间铷钟和被动型氢钟的地面批量和寿命试验测试结果,以及卫星在轨试验所达到的最新性能结果。基于这些星载钟的试验结果,对全球卫星导航系统的地面时间站的关键设备及其相关算法作了简要描述,并介绍了一种新颖的在轨技术,即从星载原子钟组(ONCLE)直接产生高度稳健的时间频率信号。
2011, 36(10): 1182-1186.
摘要:
以最大限度保持星载原子钟稳定性计算结果的准确、可靠性为目标,分析了原始数据采样间隔、非连续间断时间序列、无数据段、频率漂移等因素对原子钟稳定性计算结果的影响。利用GPS卫星精密钟差数据针对阿仑和哈达玛方差进行了影响量级分析,得出了有益的结论。
以最大限度保持星载原子钟稳定性计算结果的准确、可靠性为目标,分析了原始数据采样间隔、非连续间断时间序列、无数据段、频率漂移等因素对原子钟稳定性计算结果的影响。利用GPS卫星精密钟差数据针对阿仑和哈达玛方差进行了影响量级分析,得出了有益的结论。
2011, 36(10): 1187-1190.
摘要:
提出了利用区域内的双频观测值建立区域SEID模型,利用单频观测值反演得到双频观测值,进而组成双频无电离层组合观测值,实现了单频PPP双频解算。算例结果表明,本文提出的新方法大大缩短了定位收敛时间,显著地提高了单频PPP的定位精度。
提出了利用区域内的双频观测值建立区域SEID模型,利用单频观测值反演得到双频观测值,进而组成双频无电离层组合观测值,实现了单频PPP双频解算。算例结果表明,本文提出的新方法大大缩短了定位收敛时间,显著地提高了单频PPP的定位精度。
2011, 36(10): 1191-1194.
摘要:
采用窄相关技术和双△相关技术,对BPSK1)信号和BOC1,1)信号在不同预相关带宽和不同相关器间隔时的平均加权多径误差包络进行了仿真,提取了多径误差典型值。结果表明,随着相关器间隔的减小,多径误差逐渐减小,但当相关器间隔为0.1个码片时,多径误差的减小已不明显;多径误差并不是随着预相关带宽的增大一直减小,而是有一个最小值。
采用窄相关技术和双△相关技术,对BPSK1)信号和BOC1,1)信号在不同预相关带宽和不同相关器间隔时的平均加权多径误差包络进行了仿真,提取了多径误差典型值。结果表明,随着相关器间隔的减小,多径误差逐渐减小,但当相关器间隔为0.1个码片时,多径误差的减小已不明显;多径误差并不是随着预相关带宽的增大一直减小,而是有一个最小值。
2011, 36(10): 1195-1199.
摘要:
提出了基于载波相位时间差分与捷联惯导紧组合的方法对高轨飞行器进行自主导航,其中捷联惯导主要在飞行器进行轨道机动时使用,分析了载波相位观测方程中的误差因素,通过SRUKF建立了组合导航非线性滤波模型,研究了周跳检测与修复策略。研究表明,提出的导航方法避免了整周模糊度的求解和周跳的影响,因而可使导航系统具有高精度和高可靠性。
提出了基于载波相位时间差分与捷联惯导紧组合的方法对高轨飞行器进行自主导航,其中捷联惯导主要在飞行器进行轨道机动时使用,分析了载波相位观测方程中的误差因素,通过SRUKF建立了组合导航非线性滤波模型,研究了周跳检测与修复策略。研究表明,提出的导航方法避免了整周模糊度的求解和周跳的影响,因而可使导航系统具有高精度和高可靠性。
2011, 36(10): 1200-1203.
摘要:
提出了一种利用非组合精密单点定位(PPP)提取区域电离层延迟的方法,并将区域电离层延迟内插至用户站实施单频仿动态PPP,以检验电离层延迟的提取精度。结果表明,电离层延迟内插精度受电离层活动变化影响较小,2 d内均能保证优于1 dm;单频仿动态PPP的定位精度在平面方向约为4~5 cm,高程方向优于1 dm;为便于比较分析,在仿用户站分别采用半和改正模型和全球电离层格网模型实施单频仿动态PPP,其定位精度分别为平面4~7 dm,高程1 m左右。
提出了一种利用非组合精密单点定位(PPP)提取区域电离层延迟的方法,并将区域电离层延迟内插至用户站实施单频仿动态PPP,以检验电离层延迟的提取精度。结果表明,电离层延迟内插精度受电离层活动变化影响较小,2 d内均能保证优于1 dm;单频仿动态PPP的定位精度在平面方向约为4~5 cm,高程方向优于1 dm;为便于比较分析,在仿用户站分别采用半和改正模型和全球电离层格网模型实施单频仿动态PPP,其定位精度分别为平面4~7 dm,高程1 m左右。
2011, 36(10): 1204-1208.
摘要:
提出了一种新的GNSS-R信号接收处理系统(GNSS-Rreceiver system,GRrSv.2)的结构及信号处理方法。该系统可同时针对直射和反射的GNSS信号协同处理,并输出可配置延迟和多普勒的二维相关值矩阵。为了验证系统的性能,进行了针对海洋和陆地遥感的机载和岸基验证实验,并给出了初步的实验结果。
提出了一种新的GNSS-R信号接收处理系统(GNSS-Rreceiver system,GRrSv.2)的结构及信号处理方法。该系统可同时针对直射和反射的GNSS信号协同处理,并输出可配置延迟和多普勒的二维相关值矩阵。为了验证系统的性能,进行了针对海洋和陆地遥感的机载和岸基验证实验,并给出了初步的实验结果。
2011, 36(10): 1209-1212.
摘要:
为解决地磁匹配导航中TERCOM算法精度较差I、CCP算法容易产生局部收敛且匹配速度较慢的缺陷,提出了一种联合TERCOM与ICCP的水下地磁匹配导航新方法。对此算法中的粗匹配及其性能进行了分析,同时,对精匹配及改进ICCP算法进行了研究,解决了传统匹配导航算法精度、速度及完备性不能兼得的问题。
为解决地磁匹配导航中TERCOM算法精度较差I、CCP算法容易产生局部收敛且匹配速度较慢的缺陷,提出了一种联合TERCOM与ICCP的水下地磁匹配导航新方法。对此算法中的粗匹配及其性能进行了分析,同时,对精匹配及改进ICCP算法进行了研究,解决了传统匹配导航算法精度、速度及完备性不能兼得的问题。
2011, 36(10): 1213-1217.
摘要:
结合不同的信号调制方式,在满足一定伪距误差的条件下,从所需信号发射功率小和与北斗一代相互干扰小的角度论证了RNSS应用BOC(6,1)和BOC(6,2)两种调制方式的优势。并且对2 483.5~2 500 MHz频段中导航系统与其他通信系统之间的干扰作出估计,论证了GNSS系统与其他无线电业务的兼容性。
结合不同的信号调制方式,在满足一定伪距误差的条件下,从所需信号发射功率小和与北斗一代相互干扰小的角度论证了RNSS应用BOC(6,1)和BOC(6,2)两种调制方式的优势。并且对2 483.5~2 500 MHz频段中导航系统与其他通信系统之间的干扰作出估计,论证了GNSS系统与其他无线电业务的兼容性。
2011, 36(10): 1218-1221.
摘要:
从区域卫星导航系统的实际情况出发,针对我国星座和地面站分布的特点,提出了区别于GPS的硬件延迟解算策略。首次利用实测数据分析论证了该解算策略,根据解算结果对卫星的TGD参数出厂标定值和接收机IFB参数进行修正。修正之前电离层14参模型解算内符合精度只有50%,修正之后达到70%。
从区域卫星导航系统的实际情况出发,针对我国星座和地面站分布的特点,提出了区别于GPS的硬件延迟解算策略。首次利用实测数据分析论证了该解算策略,根据解算结果对卫星的TGD参数出厂标定值和接收机IFB参数进行修正。修正之前电离层14参模型解算内符合精度只有50%,修正之后达到70%。
2011, 36(10): 1222-1225.
摘要:
分析了抗远近效应的目标——提高远近距离比,深入地总结了已有的解决方案及其优缺点,然后提出了利用自适应抗干扰天线来抗远近效应的方案,并搭建了半实物仿真平台。最后,通过实验证明这种结合抗干扰天线的方案有效提高了远近距离比,扩大了伪卫星增强系统的覆盖范围。
分析了抗远近效应的目标——提高远近距离比,深入地总结了已有的解决方案及其优缺点,然后提出了利用自适应抗干扰天线来抗远近效应的方案,并搭建了半实物仿真平台。最后,通过实验证明这种结合抗干扰天线的方案有效提高了远近距离比,扩大了伪卫星增强系统的覆盖范围。
2011, 36(10): 1226-1230.
摘要:
网络RTK是利用多基准站观测值实现流动站附近的误差建模,其中包括对流层、电离层延迟和卫星轨道等误差。讨论了利用VRS技术实现网络RTK中的几个关键技术,包括将多基准站插值所得的双差大气延迟添加到非差模式的VRS观测值中,利用IGS的超快速星历中的预报部分改正广播星历误差和利用恒星日滤波改正VRS的伪距多路径效应。24 h的测试数据证实,该算法应用在50 km间隔的基线网中,所生成虚拟观测站与流动站单历元解算成功率达到81.1%,而RTK定位结果显示其连续解算成功率达到97.6%,其定位结果在北、东和高方向中误差分别达到1.1 cm、1.1 cm和3.0 cm。
网络RTK是利用多基准站观测值实现流动站附近的误差建模,其中包括对流层、电离层延迟和卫星轨道等误差。讨论了利用VRS技术实现网络RTK中的几个关键技术,包括将多基准站插值所得的双差大气延迟添加到非差模式的VRS观测值中,利用IGS的超快速星历中的预报部分改正广播星历误差和利用恒星日滤波改正VRS的伪距多路径效应。24 h的测试数据证实,该算法应用在50 km间隔的基线网中,所生成虚拟观测站与流动站单历元解算成功率达到81.1%,而RTK定位结果显示其连续解算成功率达到97.6%,其定位结果在北、东和高方向中误差分别达到1.1 cm、1.1 cm和3.0 cm。
2011, 36(10): 1231-1235.
摘要:
以一种基于码跟踪多径误差包络的多径抑制性能评估准则为基础,首先根据Double-delta技术的基本原理,首次推导出了其在无限带宽时的码跟踪多径误差公式,并由此得出了Double-delta技术的理论性能计算公式;然后以数值计算的方法分析了不同信道带宽条件下Double-delta技术的多径抑制性能。仿真结果表明,当信号传输链路的信道带宽有限时,Double-delta技术的多径抑制性能在其相关间隔与信道单边带宽的乘积等于1时达到最优。
以一种基于码跟踪多径误差包络的多径抑制性能评估准则为基础,首先根据Double-delta技术的基本原理,首次推导出了其在无限带宽时的码跟踪多径误差公式,并由此得出了Double-delta技术的理论性能计算公式;然后以数值计算的方法分析了不同信道带宽条件下Double-delta技术的多径抑制性能。仿真结果表明,当信号传输链路的信道带宽有限时,Double-delta技术的多径抑制性能在其相关间隔与信道单边带宽的乘积等于1时达到最优。
2011, 36(10): 1236-1240.
摘要:
对脉冲激光抽运、微波分立场共振和自由感应微波辐射或者光吸收检测方案(POP)的铷原子钟进行了理论和实验研究。理论研究表明,POP原子钟,可以消除光频移,有效地减小腔牵引频移,从而有利于提高原子钟的稳定度;且微波脉冲面积为π/2时,微波Ramsey条纹的线宽为传统Ramsey条纹的一半,从而提高了原子品质因数。实验获得了POP铷原子钟的原子自感应微波辐射Ramsey信号和光学Ramsey信号,线宽分别为65 Hz和150 Hz左右;实现了原子钟原理样机的闭环锁定,短期稳定度1.2×10-12-τ1/2(τ=100 s)。
对脉冲激光抽运、微波分立场共振和自由感应微波辐射或者光吸收检测方案(POP)的铷原子钟进行了理论和实验研究。理论研究表明,POP原子钟,可以消除光频移,有效地减小腔牵引频移,从而有利于提高原子钟的稳定度;且微波脉冲面积为π/2时,微波Ramsey条纹的线宽为传统Ramsey条纹的一半,从而提高了原子品质因数。实验获得了POP铷原子钟的原子自感应微波辐射Ramsey信号和光学Ramsey信号,线宽分别为65 Hz和150 Hz左右;实现了原子钟原理样机的闭环锁定,短期稳定度1.2×10-12-τ1/2(τ=100 s)。
2011, 36(10): 1241-1245.
摘要:
在整数解的搜索过程中,对传统的分枝定界算法进行了改进,给出了如何沿最快下降的方向寻找下一分枝的算法,从而减少了分枝定界算法的分枝数,得到了一个可以用于解算混合整数平差模型的最小二乘估计方法。数值试验结果表明,所给算法大大改进了传统的分枝定界算法,并有广泛的适用性。
在整数解的搜索过程中,对传统的分枝定界算法进行了改进,给出了如何沿最快下降的方向寻找下一分枝的算法,从而减少了分枝定界算法的分枝数,得到了一个可以用于解算混合整数平差模型的最小二乘估计方法。数值试验结果表明,所给算法大大改进了传统的分枝定界算法,并有广泛的适用性。
2011, 36(10): 1246-1250.
摘要:
从高精度曲面建模方法(HASM)曲面方程出发,结合数据平差理论,建立了基于独立单元的计算模型,并且采用逐次最小二乘法对计算方程进行分组求解。对HASM-AD和几种经典方法的精度进行了交叉验证,结果表明,该算法模拟误差的均方根差远小于其他空间插值方法。
从高精度曲面建模方法(HASM)曲面方程出发,结合数据平差理论,建立了基于独立单元的计算模型,并且采用逐次最小二乘法对计算方程进行分组求解。对HASM-AD和几种经典方法的精度进行了交叉验证,结果表明,该算法模拟误差的均方根差远小于其他空间插值方法。
2011, 36(10): 1251-1255.
摘要:
针对标准粒子滤波算法中存在的粒子权值退化和计算量大的缺陷,提出了基于MKLD准则的粒子群优化粒子滤波算法。该方法将粒子群优化算法嵌入到粒子滤波算法的重要性采样过程中,对采样过程进行了优化,提高了粒子集的优良性的同时保证了粒子滤波状态估计的性能。同时,为了降低计算量,算法设计时基于MKLD准则自适应地选择粒子群优化算法所要优化的粒子及粒子群优化算法实施的时刻。大量的数值实验和GPS/DR组合导航仿真实验的结果验证了新方法的有效性。
针对标准粒子滤波算法中存在的粒子权值退化和计算量大的缺陷,提出了基于MKLD准则的粒子群优化粒子滤波算法。该方法将粒子群优化算法嵌入到粒子滤波算法的重要性采样过程中,对采样过程进行了优化,提高了粒子集的优良性的同时保证了粒子滤波状态估计的性能。同时,为了降低计算量,算法设计时基于MKLD准则自适应地选择粒子群优化算法所要优化的粒子及粒子群优化算法实施的时刻。大量的数值实验和GPS/DR组合导航仿真实验的结果验证了新方法的有效性。
2011, 36(10): 1256-1259.
摘要:
提出了隐含语义相关性分析的处理方法,对描述视频内容结构的视频文档矩阵进行奇异值分解和变换,可得到表达可视特征与语义间隐含相关性的关系矩阵,用于视频检索。分析和实验表明,所提出的方法能保留视频内容结构中核心的语义元素,消除冗余的相关性干扰,还能够通过矩阵降维减少计算量,改善视频语义内容检索的效果。
提出了隐含语义相关性分析的处理方法,对描述视频内容结构的视频文档矩阵进行奇异值分解和变换,可得到表达可视特征与语义间隐含相关性的关系矩阵,用于视频检索。分析和实验表明,所提出的方法能保留视频内容结构中核心的语义元素,消除冗余的相关性干扰,还能够通过矩阵降维减少计算量,改善视频语义内容检索的效果。
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