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导航用重力梯度基准图构建方法的比较研究 被引量:14
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作者 钱东 刘繁明 +1 位作者 李艳 《测绘学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第6期736-744,共9页
系统研究一种基于自由空间异常或布格异常数据的构图方法,避免相关研究构建梯度图时较少考虑标准测量数据,构图结果物理意义不明确和缺乏实用性的缺点。以重力归算理论推导构图方法原理,然后用频域算法实现构图过程中两个关键计算过程,... 系统研究一种基于自由空间异常或布格异常数据的构图方法,避免相关研究构建梯度图时较少考虑标准测量数据,构图结果物理意义不明确和缺乏实用性的缺点。以重力归算理论推导构图方法原理,然后用频域算法实现构图过程中两个关键计算过程,通过算例分析构图效果。所构基准图数值、轮廓等关键特征均与实测重力梯度吻合较好,证明该方法在重力梯度辅助导航基准图构建中的实用价值。 展开更多
关键词 重力 重力梯度 导航 基准图 匹配
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全张量地磁梯度基准图构建及其组合导航方法 被引量:7
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作者 刘繁明 +1 位作者 钱东 姚建奇 《测绘学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期322-328,共7页
为实现利用地磁梯度数据的惯性/地磁梯度辅助导航,给出移相π/2二维余弦变换时域微分公式,推导出全张量地磁梯度计算公式,实现了高精度地磁梯度导航基准图的构建。并将改进的粒子滤波算法应用于地磁梯度辅助导航系统中,能很好地抑制纯... 为实现利用地磁梯度数据的惯性/地磁梯度辅助导航,给出移相π/2二维余弦变换时域微分公式,推导出全张量地磁梯度计算公式,实现了高精度地磁梯度导航基准图的构建。并将改进的粒子滤波算法应用于地磁梯度辅助导航系统中,能很好地抑制纯惯性导航系统随时间累积的误差。通过仿真试验分析,验证了地磁梯度数据计算方法以及辅助导航滤波算法的有效性和抗差性,地磁梯度辅助导航系统的定位精度在100m以内。 展开更多
关键词 地磁梯度辅助导航 惯性导航 导航基准图 余弦变换 粒子滤波
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利用余弦变换的重力梯度Parker正演方法及其应用 被引量:5
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作者 刘繁明 +1 位作者 荆心 李艳 《测绘学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第2期177-183,190,共8页
为获得高精度重力梯度数据,实现基准梯度数据库精确快速构建,研究利用数字高程模型正演重力梯度的频率域快速计算方法,推导出基于余弦变换的Parker正演重力梯度理论公式。数值试验结果表明,余弦变换频率域正演方法平均绝对误差可达到0.... 为获得高精度重力梯度数据,实现基准梯度数据库精确快速构建,研究利用数字高程模型正演重力梯度的频率域快速计算方法,推导出基于余弦变换的Parker正演重力梯度理论公式。数值试验结果表明,余弦变换频率域正演方法平均绝对误差可达到0.5 E左右精度要求,与傅里叶变换正演方法相比误差可减小3 dB左右,与棱柱法等空间域正演方法相比,该方法计算规模小,速度优势明显。 展开更多
关键词 全张量重力梯度 数字高程模型 Parker正演公式 余弦变换 傅里叶变换
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磁异常探测中磁场矢量导数快速计算方法 被引量:2
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作者 刘繁明 +1 位作者 荆心 李艳 《武汉大学学报(信息科学版)》 EI CSCD 北大核心 2014年第9期1091-1097,共7页
针对计算磁位高阶导数常用的频率域快速傅立叶变换方法在实际应用中存在边界效应的问题,提出了分别在x和y方向上移相π/2二维余弦变换定义及其时域微分定理,推导出了磁场矢量分量的导数计算公式,并将其应用于方向解析信号的磁异常边界... 针对计算磁位高阶导数常用的频率域快速傅立叶变换方法在实际应用中存在边界效应的问题,提出了分别在x和y方向上移相π/2二维余弦变换定义及其时域微分定理,推导出了磁场矢量分量的导数计算公式,并将其应用于方向解析信号的磁异常边界识别方法。通过棱柱体源磁场理论数据对比分析,验证了基于余弦变换计算磁位高阶导数的方法在不需要扩边或滤波处理、未增加额外处理数据和算法复杂度的前提下,可避免或减小边界效应,算法稳定性更好,计算结果精度更高。 展开更多
关键词 磁异常探测 磁场矢量导数 余弦变换 解析信号 边界效应
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密度误差对重力梯度正演精度的影响 被引量:2
5
作者 刘繁明 钱东 +1 位作者 李艳 《华中科技大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期89-93,共5页
深入分析了重力梯度正演过程中密度误差对正演精度的影响.以地壳平均密度常数为参考,利用3种密度模型模拟地形的密度变化,建立了密度误差模型.然后分别对同一DEM进行了正演计算,具体分析密度误差对正演精度的影响.数值分析结果表明:a.... 深入分析了重力梯度正演过程中密度误差对正演精度的影响.以地壳平均密度常数为参考,利用3种密度模型模拟地形的密度变化,建立了密度误差模型.然后分别对同一DEM进行了正演计算,具体分析密度误差对正演精度的影响.数值分析结果表明:a.密度误差对正演结果影响明显,当密度误差为0.2g/cm3时,梯度误差在10E左右;b.密度引起的梯度误差与地形相关,表现为误差数值与地形起伏成正比,变化趋势受地形调制;c.地形仍是梯度变化的主要因素,减小密度误差,DEM正演重力梯度数据可取得满意的精度. 展开更多
关键词 重力梯度 正演 数值分析 数字高程模型 密度误差 傅里叶变换
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基于离散余弦变换的全张量磁梯度计算方法 被引量:1
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作者 刘繁明 +1 位作者 钱东 荆心 《华中科技大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期68-73,共6页
为了获得高精度全张量磁梯度数据,提出了一种基于离散余弦变换的频域快速计算方法.针对常用的快速傅里叶变换方法在磁场导数计算中存在边界效应的问题,提出移相π/2二维余弦变换时域微分定理,结合位场理论,推导了利用地磁异常数据计算... 为了获得高精度全张量磁梯度数据,提出了一种基于离散余弦变换的频域快速计算方法.针对常用的快速傅里叶变换方法在磁场导数计算中存在边界效应的问题,提出移相π/2二维余弦变换时域微分定理,结合位场理论,推导了利用地磁异常数据计算全张量磁梯度的统一公式,并给出算法实现过程.通过算例验证了余弦变换方法在数值、轮廓等关键特征方面均与参考数据符合较好,数据中心区域平均误差在0.05nT/m以下,同时在边界区域可减少傅里叶变换方法带来的边界误差效应. 展开更多
关键词 磁异常 全张量磁梯度 边界效应 离散余弦变换 快速傅里叶变换
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基于压缩感知的地磁数据分频压缩与重构方法
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作者 刘繁明 +1 位作者 李艳 姚建奇 《测绘学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第4期481-486,492,共7页
构建高精度导航所用的地磁数据库时,需要对大量数据进行压缩。为保留必要的高频细节特征信息,提出一种基于压缩感知理论的数据分频压缩及联合重构方法。在余弦变换频域中对数据进行分频压缩编码,在数据重构算法中引入压缩感知理论。利... 构建高精度导航所用的地磁数据库时,需要对大量数据进行压缩。为保留必要的高频细节特征信息,提出一种基于压缩感知理论的数据分频压缩及联合重构方法。在余弦变换频域中对数据进行分频压缩编码,在数据重构算法中引入压缩感知理论。利用局部余弦变换系数作为线性测量观测值,通过解决小波变换域l1范数和时域稀疏梯度全变差正则化的模型,精确重构原始数据高频信息。利用实测地磁数据进行仿真试验的结果表明,仅使用25%的分频压缩采样测量系数,可精确重构原始数据;在相同压缩比下,分频压缩感知重构算法与传统滤波逆变换方法相比具有更高的精度,且峰值信噪比最大可提高5dB左右。 展开更多
关键词 导航数据库 地磁数据压缩 压缩感知 离散余弦变换
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