国家自然科学基金(51174206) 作品数:33 被引量:170 H指数:9 相关作者: 郑南山 张书毕 卞和方 张秋昭 孙小荣 更多>> 相关机构: 中国矿业大学 江苏省资源环境信息工程重点实验室 宿迁学院 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 江苏高校优势学科建设工程项目 江苏高校优势学科建设工程资助项目 更多>> 相关领域: 天文地球 矿业工程 航空宇航科学技术 自动化与计算机技术 更多>>
露天矿卡车低成本GPS/INS组合导航系统动态对准模型 被引量:5 2013年 低成本GPS/INS组合导航系统是露天矿卡车调度系统的理想定位系统,但低成本GPS/INS无法实现静态初始对准。提出地固系下捷联惯性导航系统动态初始对准的非线性误差模型,该模型不需要假设失准角为小角并且直接在地固系下解算,尤其适合于GPS辅助INS动态对准。提出一种简化的Cubature卡尔曼滤波进行GPS/INS数据融合。采用车载实测数据仿真露天矿卡车初始对准实验,实验结果表明:利用GPS信息辅助INS动态初始对准,即使在大失准角情况下,姿态角误差也可以较快收敛。 张秋昭 张书毕 王坚 卞和方关键词:露天矿 惯性导航系统 BP神经网络辅助的GNSS反射信号NDVI反演 被引量:2 2019年 归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)是一种能反映地表植被生长情况和覆盖度的重要指标,针对如何确定研究区域归一化植被指数变化趋势的问题,提出一种BP神经网络辅助的GNSS卫星反射信号NDVI反演方法。从PBO观测网P037和P39站点信噪比观测数据提取的振幅参数作为输入值,归一化植被指数作为输出值,构建BP神经网络辅助的GNSS卫星反射信号植被指数反演模型,并与线性回归模型进行对比,实验结果显示:P037和P039站点振幅线性回归的相关系数为0.7003和0.7756,均方根误差为0.0622和0.0760,BP模型的相关系数为0.8023和0.8394,均方根误差为0.0336和0.0459,表明BP神经网络辅助的GNSS卫星反射信号反演模型获取的归一化植被指数优于线性回归模型,为获取准实时、低成本和高时间分辨率的NDVI提供了新的思路,证明了该方法的可行性。 张皓 郑南山 丰秋林关键词:BP神经网络 归一化植被指数 GPS技术在煤矿垂直形变监测中的应用研究 被引量:2 2012年 介绍了GPS监测网的建立、煤矿垂直形变量的观测和数据处理方法,并将GPS监测结果与二等水准监测结果进行对比分析,得出结论:采用GPS静态定位技术监测煤矿垂直形变的结果能够很好地反映矿区的沉降和开挖情况;采用GPS技术与采用精密水准测得的结果平均差值不大于2mm,其所测得的大地高值及精度完全可以反映矿区地面点的垂直形变。 刘冬 郑南山 钱进关键词:煤矿 垂直形变 GPS GPS-R技术辅助的土壤水含量变化监测 被引量:11 2015年 针对传统地表土壤含水量测量方法时空分辨率小等不足,研究一种基于GPS卫星信号的矿区地表土壤水含量反演算法。针对傅里叶变换难以处理非均匀时序数据,设计了一种Lomb Scargle算法分析GPS信噪比特性。直接分离其中的直射信号和反射信号,提取多路径反射信号并分析其时频特征。通过与实测数据对比,分析反演土壤含水率的可行性。结果表明:反射信号频谱特征与实际数据具有较强的相关性。该方法为高时空分辨率监测地表土壤含水率提供了一种新的思路。 徐晓悦 郑南山 谭兴龙关键词:信噪比 土壤含水量 傅里叶变换 无线电掩星反演大气温度的电离层影响 被引量:2 2016年 利用掩星的附加相位延迟数据,对标准的几何光学大气反演算法进行了研究。探究电离层的电子密度对温度反演的影响,按照标准的几何光学反演算法得到的干温度与无线电探空仪数据的平均相对误差小于5%。将经过两种方法电离层修正后反演得到的温度与CDAAC的数据进行了对比,实验证明电离层残差对温度反演的影响随着高度的增加而增大,在25km以上是造成温度反演误差的主要因素,弯曲角电离层修正法要优于相位电离层修正法。 史永鹏 郑南山 刘亚彬关键词:无线电掩星 温度反演 无线电探空仪 基于VB的TM30测量机器人变形监测系统开发 被引量:10 2015年 结合VB语言开发出了TM30测量机器人自动化变形监测系统,分析了该系统组成、数据串行通讯方式以及数据获取方式。为了提高观测数据的精度,着重对观测数据的处理方法进行了探讨,首先对原始观测数据进行差分处理以削弱公共误差的影响,然后利用MATLAB软件提供的小波分析工具箱对变形信号进行3层小波分解,对分解后得到的小波系数采用软阈值进行去噪,对去噪后的小波系数进行重构,以降低噪声影响。采用淮北矿区实际变形监测数据对该系统进行了测试,结果表明,该系统通过采用差分、去噪的处理思路,能够提高监测数据的精度及稳定性,对于矿区变形监测数据处理具有一定的借鉴作用。 蒋晨 张书毕关键词:小波去噪 附加约束条件的井下控制网变参数序贯平差 被引量:3 2015年 为了精确建立井下空间位置基准,针对井下控制网分期布设的特点,提出了一种附加约束条件的井下控制网变参数序贯平差模型。首先根据虚拟观测值法及最小二乘原理推导了井下控制网变参数序贯平差模型,并顾及井下陀螺定向边可作为坚强边的情况,利用无限权理论将约束条件转化为变参数序贯平差模型的观测方程,该模型不仅可以将陀螺边方向观测值作为限制条件处理,也可以作为普通观测值参与计算;然后,为了避免法方程病态,分析了定权系数的合理取值并通过工程实例对该模型的正确性进行了验证。结果表明:1当定权系数m=1时,陀螺边方位角的平差值与已知值之差最大达到5.1″,随着定权系数m的增大,其差值迅速减小;2当m=10时,其差值均小于0.1″;3当m=20时,陀螺边方位角的平差值与坐标平差值在有效位数范围内均与真值一致,方位角差值均小于0.01″,坐标差值均小于0.03 mm。所提出的平差模型具有思路简单、易于编程的特点,无需前期观测数据,适用于井下分期布设的控制网整体平差。 徐凯帆 张书毕 鲍国关键词:序贯平差 陀螺定向边 Hybrid particle filtering algorithm for GPS multipath mitigation 被引量:2 2014年 An altemative algorithm for mitigating GPS multipath was presented by integrating unscented Kalman filter (UKF) and wavelet transform with particle filter. Within consideration of particle degeneracy, UKF was taken for drawing particle. To remove the noise from raw data and data processing error, adaptive wavelet filtering with threshold was adopted while data preprocessing and drawing particle. Three algorithms, named EKF-PF, UKF-PF and WM-UKF-PF, were performed for comparison. The proposed WM-UKF-PF algorithm gives better error minimization, and significantly improves performance of multipath mitigation in terms of SNR and coefficient even though it has computation complexity. It is of significance for high-accuracy positioning and non-stationary deformation analysis. 郑南山 蔡良师 卞和方 林聪利用GPS-R遥感技术反演植被生物量 被引量:6 2018年 为了验证利用GPS-R遥感技术反演植被生物量的可行性,分析了GPS反射信号反演植被生物量的原理与方法,通过试验利用干涉复合场数据(ICF)计算出信号反射率,利用已有文献拟合出的信号反射率与植被生物量之间的关系求出生物量,并与遥感技术结果进行了对比。试验结果表明:利用GPS-R遥感技术反演植被生物量是可行的,但是精度还需依靠时间反演模型;GNSS-R反演植被生物量对分析调查区域植被生长和碳排放情况具有重要意义。 周晓敏 郑南山 祁云 陈顺关键词:植被生物量 反射率 ICF BP神经网络辅助的GNSS反射信号土壤湿度反演 被引量:21 2018年 针对如何快速准确地估算区域尺度上的土壤湿度问题,该文首先从高质量GPS接收机接收的信噪比观测值中,提取L2C反射信号的振幅和相位作为输入,并采用Noah陆面模型计算土壤湿度值作为期望值,构建基于BP神经网络算法的GNSS卫星反射信号土壤湿度反演模型。实验结果表明:基于BP神经网络算法的GNSS卫星反射信号土壤湿度反演方法获取的土壤湿度结果与土壤湿度参考值误差较小,线性回归的决定系数R2为0.909 1,均方根误差为0.028 7;进一步与线性回归统计模型比较发现,利用BP神经网络模型定量估测土壤湿度明显优于线性回归统计模型,证明了该方法的可靠性。 丰秋林 郑南山 刘晨 周晓敏关键词:BP神经网络算法 信噪比 土壤湿度