It is essential to acquire sound speed profiles (SSPs) in high-precision spatiotemporal resolution for undersea acoustic activities. However, conventional observation methods cannot obtain high-resolution SSPs. Besides, SSPs are complex and changeable in time and space, especially in coastal areas. We proposed a new space-time multigrid three-dimensional variational method with weak constraint term (referred to as STC-MG3DVar) to construct high-precision spatiotemporal resolution SSPs in coastal areas, in which sound velocity is defined as the analytical variable, and the Chen-Millero sound velocity empirical formula is introduced as a weak constraint term into the cost function of the STC-MG3DVar. The spatiotemporal correlation of sound velocity observations is taken into account in the STC-MG3DVar method, and the multi-scale information of sound velocity observations from long waves to short waves can be successively extracted. The weak constraint term can optimize sound velocity by the physical relationship between sound velocity and temperature-salinity to obtain more reasonable and accurate SSPs. To verify the accuracy of the STC-MG3DVar, SSPs observations and CTD observations (temperature observations, salinity observations) are obtained from field experiments in the northern coastal area of the Shandong Peninsula. The average root mean square error (RMSE) of the STC-MG3DVar-constructed SSPs is 0.132 m/s, and the STC-MG3DVar method can improve the SSPs construction accuracy over the space-time multigrid 3DVar without weak constraint term (ST-MG3DVar) by 10.14% and over the spatial multigrid 3DVar with weak constraint term (SC-MG3DVar) by 44.19%. With the advantage of the constraint term and the spatiotemporal correlation information, the proposed STC-MG3DVar method works better than the ST-MG3DVar and the SC-MG3DVar in constructing high-precision spatiotemporal resolution SSPs.
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通过分析基于飞行时间(time of flight,TOF)的超宽带(ultra wide band,UWB)距离测量的特性,利用卡尔曼滤波及其变式处理原始TOF测距值,剔除TOF测距粗差并对距离观测值进行降噪处理以减小观测误差的影响;同时利用已知长度分析多路径效应和非视距环境等对TOF测距系统误差的影响规律。基于该实验数据的定位结果表明,在较好地改正TOF测距系统误差的情况下,UWB静态定位精度能达到10 cm以内,动态定位精度优于0.2m。 相似文献
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PCA和KLE在高采样率GPS定位中的应用 总被引：1，自引：0，他引：1
为抑制多路径误差和随机噪声以提高定位精度,引入主成分分析（PCA）和KLE变换方法对定位坐标序列随机噪声水平进行评价、提取和消除多天坐标序列中的多路径误差。对比分析结果表明,主成分系数比值能有效地反映出强随机噪声对某天定位坐标序列的影响,PCA方法能有效地提取和消除多天定位坐标序列中的多路径误差,显著提高定位精度。KLE变换对随机噪声污染不敏感,对多路径误差的滤波能力较PCA略弱,但其对随机噪声以及局部异常具有较好的抑制作用。 相似文献
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为解决控制点平面坐标与高程异常值中均含有误差的情况下求解模型参数的问题,对应用总体最小二乘算法(TLS)建立G-M模型求解拟合模型参数的方法进行讨论,重点对应用稳健总体最小二乘算法解决控制点之间观测值精度不等对参数求解有影响的问题进行探讨。对基于稳健估计思想的TLS迭代定权算法进行讨论,并通过算例与其他两种算法进行比较。结果表明,基于稳健估计的TLS算法能更好地解决含有误差的控制点已知坐标对GPS高程拟合模型参数求解有影响的问题。 相似文献
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以API公司的T3激光跟踪仪为例,进行简要的理论分析。通过校准前后对比实验、固定点重复测量、距离重复测量实验、激光跟踪仪和干涉仪对比实验、现场点位中误差测量实验及激光跟踪仪与常规测量对比实验,对激光跟踪仪的测量精度进行测量和验证。激光跟踪仪在校准后,短距离测量时测距精度对空间点位精度起主导作用,测角精度比较稳定;随着距离的增大,测距、空间点位误差增大。较之常规测量,短距离测量具有很高的测量精度。 相似文献
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分别对ITRS/J2000转换过程中的极移/潮汐章动、常数偏差矩阵等误差造成的影响进行分析,并分析季节变化、太阳活动、地磁活动等对坐标转换精度的影响。对2019年的IGS精密星历数据进行ITRS地固系转J2000惯性系坐标分析表明,潮汐章动造成的坐标转换误差为0.44 m,春季坐标转换误差(0.23 mm)是其他季节的约3倍;常数偏差矩阵对坐标转换误差可造成1.7 m的影响。对中性大气掩星反演的轨道转换加入误差改正项进行分析表明,潮汐章动和常数偏差矩阵对反演的温度产品分别造成0.09 K和0.19 K的误差影响。建议在进行GNSS无线电掩星反演中采用潮汐章动的高频改正,并且在ITRS/J2000转换过程中推荐将常数偏差矩阵进行旋转处理。 相似文献
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本文根据线阵扫描成像机理,建立了静轨卫星线阵扫描影像几何定位模型。在考虑比例因子λ为变量情况下,对其外方位元素引起的定位误差进行严密地理论推导与定量分析。同时,利用矩阵理论与变换性质,使繁琐的定位误差推导过程与公式得以简化。根据定位误差公式,基于C++开发其原型系统,并从多个角度对静轨卫星扫描影像几何定位误差进行模拟实验。实验结果表明:单个外方位元素误差与之引起的定位误差之间,呈明显的线性正相关;外方位元素对中心点定位误差影响由大到小的顺序为φ、ω、α、β、H、κ;对边缘点定位误差影响由大到小的顺序为φ、ω、H、α、β、κ;从图像中心到图像边缘,φ、ω、H引起的定位误差逐渐增加,α、β引起的定位误差缓慢减小,κ引起的定位误差缓慢增加,综合定位误差逐渐增加,在边缘增加趋势明显。 相似文献
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分析现阶段伽利略空间信号的精度，并评估伽利略广播星历及其对单点定位的影响。统计30 d健康卫星广播星历，结果表明，FOC和IOV两种类型的广播星历卫星轨道误差优于0.8 m，并且径向误差最小，法向误差次之，切向误差最大；伽利略卫星的钟差误差精度达到1.0 ns；从空间信号测距误差对伽利略卫星进行整体分析，广播星历精度优于1.0 m，FOC与IOV卫星精度相当；用广播星历进行事后单点定位的精度可以达到dm级。 相似文献
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机载LIDAR（Light Detection and Ranging）是一种无需任何或仅需少量的地面控制点的安装在飞机上的激光探测和测距系统,用于获得高精度、高密度的三维坐标数据,并构建目标物的三维立体模型.LIDAR具有自动化程度高、受天气影响小、数据生产周期短等特点,可为获取高分辨率地球空间信息提供一种全新的技术手段.本文简单介绍机载LIDAR的起源、系统组成、特点、发展现状和趋势,并对现在存在的问题进行简单的论述,总结其应用领域,并对未来进行展望. 相似文献
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Hou Guangchao Zhai Jingsheng Shao Qi Zhao Yanling Li Wei Han Guijun Liang Kangzhuang 《中国海洋湖沼学报》2023,41(1):57-71
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王乐洋 《大地测量与地球动力学》2013,33(3):106-110
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To a multibeam echo sounder system (MBES), under water sound refraction plays an important role in depth measure-ment accuracy, and errors in sound velocity profile lead to inaccuracies in the measured depth (especially for outer beams). A method is developed to estimate the sound velocity profile based on the depth measured by vertical beam. Using this depth and other pa-rameters, such as t (sound pulse propagation time), 0 (beam inclination angle), etc. We can estimate a simple sound velocity profile with which the depth error has been reduced. This method has been tested with a real dataset acquired in the East China Sea. 相似文献
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地面三维激光扫描的点云配准误差研究 总被引：1，自引：0，他引：1
针对闭合条件下地面三维激光扫描点云配准产生的闭合差,基于测量平差理论,提出一种闭合差分配方法。首先通过间接平差理论求出各相邻测站间的坐标转换参数及其精度,再对闭合差按与方差成正比分配给各测站。通过多站点云配准实验,验证了该方法能在一定程度上提高点云配准的精度。 相似文献
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A new in-situ seabed acoustic measurement system is developed for direct in-situ measurement of sediment geoacoustic properties （compressional wave velocity and attenuation）. The new in-situ system consists of two parts： the deck control unit and the underwater measurement unit. The underwater measurement unit emits sonic waves that propagate through the seafloor sediment, receives the returning signals, and transmits them to the deck control unit for waveform display and analysis. The entire operation is controlled and monitored in real time by the deck control unit on the research vessel and can provide recording of full waveforms to determine the sound velocity and attenuation. This paper outlines the design of the system, the measurement process, and demonstrates its application in tests carded out on seabed sediment off the Qingdao coast, China. The test results show that the system performed well and rapidly provided accurate in-situ acoustic velocity and attenuation estimates of the seafloor sediment. 相似文献
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地心坐标系与站心坐标系中的速度转换及误差传播 总被引：3，自引：0，他引：3
详细推导了由地心坐标系中到测站坐标系中的速度转换公式及误差传播公式,并且计算了931个GPS测站点在球面测站坐标系与椭球面测站坐标系中速度分量之间的差别。结果表明,测站高度对速度归算影响的相对变化量在10^-4～10^-3量级（对于厘米级的速度分量而言。可以忽略不计）,球面站心坐标系和椭球面站心坐标系下的速度分量差别主要表现在测站速度的北分量上,通常为10^-6～10^-5量级。可以忽略不计。但是,对于垂直速度分量较大的测站,两者的差别比较明显。 相似文献
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随着计算机视觉和遥感技术的进步,基于遥感影像的密集匹配也成为目前获取高精度点云的重要手段之一。与LiDAR点云类似,点云数据处理的基础步骤就是点云滤波。在数据特征上,密集匹配生成的点云与LiDAR获取的点云既类似但又有区别。本文在渐进形态学滤波算法上添加了特征条件,将点云和图像结合成深度图像,并对深度图像按典型地物类型进行语义分割,从而对与图像平面坐标一致的点云进行标记和首次滤波;然后按几何特征将场景简单分类,按分类结果对应的参数滤波构建地面点三角网;最后综合初滤波结果和语义分割类型标记对特征相似的区域进行优化确认,得到最终的滤波结果,并与布料模拟滤波（CSF）算法进行了对比验证实验。结果表明,基于特征的渐进形态学滤波其I类误差在1.98%以内,Ⅱ类误差在2.33%以内,较适宜对精度要求较高的应用,尤其是混合地形的滤波。 相似文献
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