作者:杨承午; 刘志平; 徐永明 期刊:《河南理工大学学报·自然科学版》 2020年第02期
针对灰色模型在模型参数估计方面存在的不足,提出一种基于L-M算法对模型参数全局迭代优化估计方法。该方法通过对发展系数、灰色作用量和时间响应函数初始值3个方面改进优化,解决了常规差分灰色模型背景值生成因子不确定性、时间响应函数初始值固有偏差和模型参数解估计局部最优问题。实验算例表明,相较二次多项式模型和灰色模型,改进模型在不同类型的原子钟钟差预报精度方面均得到提升,6 h和24 h预报精度平均提高了48.5%和46.3%,...
作者:朱绍攀; 张书毕 期刊:《现代测绘》 2012年第01期
钟差参数估计与预报是卫星导航系统应用中的一项关键技术。本文研究了基于哈达玛总方差的钟差参数预报方法。随机部分采用幂律谱模型,利用哈达玛总方差计算Kalman噪声参数,进而得到状态噪声和测量噪声协方差阵。最后利用IGS数据,验证了基于哈达玛总方差进行钟差参数估计与预报的适用性。结果表明,短期预报精度可达到亚纳秒级。
作者:刘铁柱; 杨登科; 马向向 期刊:《测绘工程》 2015年第01期
提出一种附加误差修正的GM(1,1)模型卫星钟差预报方法:首先采用GM(1,1)模型利用已有观测值建模,然后利用已有的多余观测值得到预报残差,提出一个误差修正模型,最后利用该修正模型对预报结果进行改正。同时,为保证其可靠性,给出一个修正的阈值。计算结果表明,该方法能够大幅度地提高预报精度,尤其是当GM(1,1)模型预报结果有较大系统偏差时。
利用重叠哈达玛方差确定卫星钟噪声随机模型,采用顾及钟差随机噪声模型的卡尔曼滤波进行钟差预报分析,并与最小二乘预报算法相比较,得出以下结论:卡尔曼滤波进行1 d以内的短期预报时,精度达到亚纳秒级,优于最小二乘预报算法,在长期预报或拟合数据量较少时,最小二乘预报精度优于卡尔曼滤波。
作者:石宁; 卢辰龙; 杨登科; 刘铁柱 期刊:《测绘技术装备》 2018年第04期
提出一种基于拉格朗日插值的灰色模型卫星钟差预报方法:首先对卫星钟差第一天偶数整时的值采用灰色模型进行建模,然后利用已建立的模型预报第二天相应时间的钟差,对预报得到的钟差进行拉格朗日插值建模,通过内插得到其他时刻的预报值。计算结果表明,该方法能够大幅度地提高预报精度。
作者:艾青松; 徐天河; 孙大伟; 任磊 期刊:《测绘学报》 2016年第S2期
根据北斗卫星导航系统星载原子钟自身的物理特性,采用武汉大学IGS数据中心的2016年1月1日至2016年11月1日共306天的事后钟差产品进行谱分析。分析结果表明:北斗卫星导航系统的3类卫星钟都存在一定的周期特性;其中GEO和IGSO卫星钟的主周期相对较为明显;GEO卫星钟的主周期依次为12、24、8和6h;IGSO的主周期为24、12、8和6h;而MEO的3个主周期为12.9、6.4和24h。依据各类原子钟的周期特性,同时对各天之间钟差的起始点偏差进行修正,并利...
作者:温旭峰; 郝金明; 胡小工; 唐成盼; 王冬霞; 陈刘成; 常志巧; 朱陵凤; 吴杉; 李晓杰; 焦博 期刊:《大地测量与地球动力学》 2018年第12期
BD-3试验星上搭载了Ka频段星间链路(ISL)设备,可进行Ka波段对地观测。推导了星间链路时分观测体制双向时间同步的数学模型;以ISL星地观测数据为样本分析ISL体制时间同步的可行性,并与L波段观测结果比对。结果表明,ISL体制钟速拟合参数与L波段结果一致性较好,7d和3d弧段拟合精度在1ns以内,1d和1h弧段拟合精度均在0.2ns以内,较L波段拟合精度有所提高,其中1d为最优拟合时长;利用7d的实测星地钟差进行向后1d的钟差预报,结果显示,ISL星...
作者:陈希鸣; 黄张裕; 秦洁; 刘仁志 期刊:《测绘科学》 2019年第09期
针对导航卫星钟差短期预报精度上的不足,该文提出了一种基于粒子群算法优化的BP神经网络钟差预报模型,通过粒子群算法来对BP神经网络的权值和阈值进行优化,利用IGS的钟差数据进行实验,并与灰色GM(1,1)模型、二次多项式模型和BP神经网络模型的预报结果进行对比分析。结果表明,粒子群优化算法的BP神经网络模型钟差预报效果良好,3h预报精度能够达到0.3ns,体现了本文钟差预报模型的实用性。
针对常用的几种钟差预报模型进行了研究,对其计算模型进行了详细的推导,并给出了模型参数的计算过程,以BLOCK IIR-M卫星钟为例对几种钟差预报模型进行了比较分析,结果显示利用多项式模型、切比雪夫多项式模型进行预报时,随着采用的观测数据量的增大,无论短周期还是中、长周期预报,预报效果不一定会好,灰色系统模型只需要采用少量的观测数据来建模,减少了数据量,提高了建模速度,而且预报卫星钟差时精度有显著的提高,对于观测数据少,...
作者:杨宇飞; 杨元喜; 王威; 赵昂 期刊:《测绘科学技术学报》 2018年第05期
IGS的多GNSS实验项目MGEX(Multi-GNSS Experiment)提供的精密钟差产品广泛应用于高精度导航定位领域。本文研究了卫星钟差精度评估的方法,以IGS最终钟差作为GPS卫星基准,以北斗星地双向时间频率传递钟差作为北斗卫星基准,对GFZ、CODE和WHU这3个分析中心的MGEX钟差产品精度进行了分析。研究结果表明:MGEX实验的GPS最终钟差RMS优于0.30 ns;超快速钟差实测部分RMS优于0.16 ns;24 h预报误差RMS优于3.5 ns。各分析中心北斗GEO卫星最终钟...
作者:郭秋; 李培 期刊:《实验室研究与探索》 2017年第12期
建立一种基于改进型BP神经网络的卫星钟差高精度预报方法。使用PSO算法对BP神经网络结构参数和连接权值阈值进行优化;引入自适应变异因子,以一定概率初始化部分变量改进PSO算法。通过实验验证本文提出的改进BP神经网络算法对于解决BP神经网络容易陷入局部最小值以及训练收敛速率低等问题,以及常规PSO算法早熟收敛等问题具有较好的效果。选用取自IGS网站提供的4颗GPS卫星钟差数据进行288次连续5 min、24次连续1h以及连续7次1 d的预...
作者:李飞达; 唐诗华; 蓝岚; 魏自来; 刘耀龙; 王浩宇 期刊:《大地测量与地球动力学》 2017年第09期
针对单一卫星钟差预报模型自身存在的缺陷,提出基于二次多项式、灰色GM(1,1)和ARIMA等三种单一模型的最优非负变权组合预报模型。通过与各单一模型和经典权组合模型进行对比分析表明,该模型预报残差RMS值最小,精度更高,能够根据各模型预报效果赋予不同的权值,在一定程度上综合了多种单一模型的优点,可降低预报风险,提高模型预报的可靠性。
作者:高喆; 屈俐俐; 董绍武; 宋会杰; 魏亚静 期刊:《时间频率学报》 2017年第02期
卫星钟差预报精度直接影响导航系统的性能,由于氢钟具有良好的短期稳定性和低噪声特性,所以星载原子钟的物理特性可以借鉴氢原子钟钟差序列建立的预报模型进行研究。基于NTSC的氢钟资源,分别采用Kalman滤波模型、ARMA模型和二次多项式模型对原子钟钟差进行预测,并应用实测数据进行了验证,给出了不同预报模型在2~7 d的预报精度。研究结果表明,应用Kalman滤波模型预报的钟差,在所有预报时段上较ARMA模型和二次多项式模型均能获得更好...
作者:程瑞江; 陈西宏; 刘赞; 刘继业 期刊:《测绘科学》 2017年第05期
针对导航卫星钟差预报精度不高的问题,该文引入了GM-LSSVM钟差预报模型,采用全局寻优能力较强的遗传算法对模型的参数选取过程进行优化,避免模型陷入局部最优,从而改善了组合模型中惩罚因子和核函数参数选择的盲目性。最后选取国际GPS服务组织提供的卫星钟差数据,分别建立GM(1,1)模型、LSSVM模型、GM-LSSVM模型和遗传算法优化的GM-LSSVM模型进行短期钟差预报分析和仿真实验。仿真结果表明,优化后的模型预报精度小于1.3ns,精度比...
作者:马卓希; 杨力; 贾小林 期刊:《大地测量与地球动力学》 2017年第03期
采用频谱分析方法对BDS星载原子钟的周期项变化规律进行分析,继而构建了附有周期项的精密钟差预报模型。在此基础上,对预报模型的短期预报效果和不同类型卫星的预报精度差异进行分析。结果表明,不同类型的卫星均表现出较为显著的12h和24h的周期项变化规律,但其对应的能量幅值存在差异;与传统的二次多项式预报模型相比,结合周期项改正的钟差预报模型能够提高预报精度,6h的预报精度约为2ns,24h的预报精度约为10ns。
作者:田婕; 黄观文; 王利; 张勤; 刘五杰 期刊:《大地测量与地球动力学》 2017年第02期
考虑北斗二代卫星长期钟差序列中存在的钟跳、粗差及数据缺失现象,提出一种钟差序列的数据质量控制方法。利用频率序列识别钟跳,采用阈值法进行异常数据段剔除以及结合MAD和Baarda数据探测法共同进行粗差探测与剔除,再利用线性内插对缺失数据进行插补,得到干净的钟差序列。实测数据表明,这种钟差质量控制策略可以显著提高北斗钟差序列信息提取的准确性以及钟差预报精度。
作者:刘赞; 陈西宏; 刘进; 谢泽东 期刊:《空军工程大学学报》 2016年第05期
时间同步技术在分布式系统中应用广泛,时钟校准是时间同步的前提。针对时间校准过程中所需的时间信号可能出现传递失效等问题,在时间校准过程中引入钟差预报技术。同时为提高钟差预报模型的预报精度,提出一种GM-BP神经网络的钟差预报组合模型,首先利用已测钟差数据建立多个不同维数的GM(1,1)钟差预报模型,并对某时段的钟差进行预报,发挥多个不同GM(1,1)模型的优点;然后利用训练好的BP神经网络对预报结果进行非线性组合,最终的...
作者:朱陵凤; 李超; 李晓杰; 唐波; 刘利; 刘晓萍 期刊:《宇航计测技术》 2016年第03期
为提高导航卫星钟差预报精度,提出一种神经网络和多项式相结合的钟差预报方法,该方法在根据星载原子钟物理特性进行多项式模型预报后,采用神经网络对多项式模型预报误差进行建模,以实现导航卫星钟差预报精度补偿。为验证本文提出的预报模型的可行性和有效性,利用实测的COMPASS导航卫星钟差数据进行钟差预报精度分析,并与传统的多项式模型预报精度进行比较。结果表明:基于神经网络建立的组合预报模型能有效提高导航卫星钟差...
作者:雷雨; 赵丹宁 期刊:《测绘技术装备》 2013年第03期
卫星钟差预报是一项非常重要的工作。为了提高预报结果的可靠性,将二次多项式模型与灰色模型进行线性组合以用于卫星钟差的预报;讨论了经典定权和有效度定权2种组合方法,并采用IGS(International GNSS Service)精密卫星钟差数据进行了预报精度分析。结果表明:2种方法均能有效地组合单一模型的预报结果,其中,有效度定权方法优于经典权方法。
作者:徐君毅; 戴伟 期刊:《大地测量与地球动力学》 2009年第06期
提出一种长期卫星钟差预报新方法:以天为尺度,利用二阶多项式模型建模并进行长期卫星钟差预报,用拉格朗日插值多项式对预报值进行内插得出最终的预报结果。计算结果表明,该方法能够大幅度提高长期卫星钟差的预报精度。