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多星定轨条件下北斗卫星钟差的周期性变化 被引量:22
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作者 周佩元 杜兰 +3 位作者 路余 方善传 张中凯 杨力 《测绘学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第12期1299-1306,共8页
基于地面监测网的多星精密定轨可以同时解算出北斗卫星轨道和卫星钟差。由于轨道和钟差的耦合影响,卫星钟差时序难免会出现周期性波动。此外,受限于目前并不完善的北斗全球监测网络分布、系统导航文件缺失以及定轨后处理软件的设置问题,... 基于地面监测网的多星精密定轨可以同时解算出北斗卫星轨道和卫星钟差。由于轨道和钟差的耦合影响,卫星钟差时序难免会出现周期性波动。此外,受限于目前并不完善的北斗全球监测网络分布、系统导航文件缺失以及定轨后处理软件的设置问题,3类卫星的钟差均存在大量数据间断问题。本文利用适用于间断数据的谱分析方法,对多星定轨条件下的北斗卫星钟差数据进行了周期项提取,并利用周期项改进后的钟差预报模型评估了24h以内的预报精度。基于近一年的数据分析表明,北斗GEO卫星钟差3个主周期依次为12、24和8h,IGSO卫星钟差的3个主周期依次为24、12和8h,而MEO卫星钟差的3个主周期依次为12.91、6.44和24h。与改进前相比,周期项改进后的钟差预报模型将北斗卫星钟差在24h以内的预报精度提高了20%~40%。 展开更多
关键词 多星定轨 北斗卫星钟差 钟差预报 谱分析 周期项
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GPS Block IIR(M)星载原子钟钟差预报研究 被引量:12
2
作者 戴伟 焦文海 +1 位作者 李维鹏 贾小林 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2009年第4期111-115,共5页
在实测数据较少的情况下,采用何种模型能对GPS Block IIR(M)卫星钟差进行最佳预报?经研究发现,采用GM(1,1)-AR(p)复合模型进行1天短期预报的精度在1 ns之内,进行10天长期预报的精度在10 ns之内,这不仅优于二次多项式和GM(1,1)等传统钟... 在实测数据较少的情况下,采用何种模型能对GPS Block IIR(M)卫星钟差进行最佳预报?经研究发现,采用GM(1,1)-AR(p)复合模型进行1天短期预报的精度在1 ns之内,进行10天长期预报的精度在10 ns之内,这不仅优于二次多项式和GM(1,1)等传统钟差预报模型,而且好于IGS(the International GPS Service for Geodynamics)提供的预报钟差7 ns的精度。 展开更多
关键词 灰色模型GM(1 1) GM(1 1)-AR(p) 星载原子钟 卫星钟差 预报
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ARIMA模型在卫星钟差短期预报中的应用 被引量:12
3
作者 姜诗奇 李博峰 《导航定位学报》 CSCD 2019年第4期118-124,共7页
为了减轻各国际全球卫星导航系统服务组织(IGS)分析中心的计算负担并解决在通信中断时,实时用户由于无法接收实时服务(RTS)产品而不能实现实时精密单点定位(RTPPP)的问题,提出采用求和自回归滑动平均(ARIMA)模型的短期预报钟差替代实时... 为了减轻各国际全球卫星导航系统服务组织(IGS)分析中心的计算负担并解决在通信中断时,实时用户由于无法接收实时服务(RTS)产品而不能实现实时精密单点定位(RTPPP)的问题,提出采用求和自回归滑动平均(ARIMA)模型的短期预报钟差替代实时钟差产品,并利用动态精密单点定位(PPP)分析ARIMA模型在不同拟合弧长和预报弧长下的钟差预报效果。结果表明,当拟合弧长大于1 h后,钟差预报精度不再随拟合弧长变化;当钟差预报弧长小于30 min时,动态PPP平面方向精度达到厘米级,当预报弧长为1 h时,动态PPP在E、N、U方向的精度优于0.2、0.1和0.3 m。 展开更多
关键词 自回归滑动平均模型 卫星钟差预报 精密单点定位 全球卫星导航系统
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粒子群算法优化的神经网络短期钟差预报 被引量:11
4
作者 陈希鸣 黄张裕 +1 位作者 秦洁 刘仁志 《测绘科学》 CSCD 北大核心 2019年第9期7-12,共6页
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... 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。 展开更多
关键词 卫星钟差 钟差预报 BP神经网络 粒子群算法
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两种模型用于卫星钟差预报的性能分析 被引量:9
5
作者 朱陵凤 唐波 李超 《飞行器测控学报》 2007年第3期39-43,共5页
利用二次多项式和GM(1,1)灰色系统两种模型对GPS卫星钟差进行了预报分析。计算结果表明:在短期(1d)预报中,两者的预报误差在1ns量级以内;在长期(210d)预报中,灰色模型预报精度明显高于二次多项式模型预报精度,并且灰色模型... 利用二次多项式和GM(1,1)灰色系统两种模型对GPS卫星钟差进行了预报分析。计算结果表明:在短期(1d)预报中,两者的预报误差在1ns量级以内;在长期(210d)预报中,灰色模型预报精度明显高于二次多项式模型预报精度,并且灰色模型长期(210d)预报Cs钟的精度高于Rb钟。 展开更多
关键词 二次多项式 灰色模型 卫星钟差 预报
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基于神经网络的卫星钟差预报研究 被引量:7
6
作者 张景元 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2014年第9期3254-3257,共4页
针对卫星钟差的数学预测补偿问题,研究基于径向基函数神经网络的卫星钟差预报方法。以国际全球定位系统服务机构数据中心网站公布的卫星钟差数据作为输入样本,利用径向基函数神经网络进行学习训练,进行卫星钟差预报,将结果与线性插值法... 针对卫星钟差的数学预测补偿问题,研究基于径向基函数神经网络的卫星钟差预报方法。以国际全球定位系统服务机构数据中心网站公布的卫星钟差数据作为输入样本,利用径向基函数神经网络进行学习训练,进行卫星钟差预报,将结果与线性插值法和多项式插值法以及数据中心发布的精密卫星钟差数据做比较,分析卫星钟差的预报精度。仿真结果表明,RBF神经网络逼近非线性函数的能力强、收敛速度快,卫星钟差预报精度高、残差波动小、拟合平滑度好。 展开更多
关键词 神经网络 径向基函数 全球定位系统 卫星时钟 钟差预报
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遗传灰色神经网络的卫星钟差预报模型 被引量:7
7
作者 杨帆 谢洋洋 《导航定位学报》 CSCD 2017年第2期107-110,134,共5页
针对目前导航卫星钟差预报精度低的问题,结合灰色模型与神经网络的特点,提出一种遗传算法优化灰色神经网络的钟差预报模型:采用遗传算法对网络权值与灰色参数进行动态调整,不仅能够有效避免权值选择的随机性,还能避免陷入局部最优的情况... 针对目前导航卫星钟差预报精度低的问题,结合灰色模型与神经网络的特点,提出一种遗传算法优化灰色神经网络的钟差预报模型:采用遗传算法对网络权值与灰色参数进行动态调整,不仅能够有效避免权值选择的随机性,还能避免陷入局部最优的情况,从而有效提高预报精度;选取IGS提供的精密钟差数据进行实验,并与灰色模型、二次多项式模型、灰色神经网络与小波神经网络进行对比分析。实验结果表明,该模型平稳性强、预测精度高,能够满足实时钟差预报的要求。 展开更多
关键词 卫星钟差 遗传算法 灰色神经网络 预报
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灰色粒子群自适应卫星钟差预报方法 被引量:7
8
作者 李源 战兴群 +1 位作者 梅浩 刘宝玉 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期71-77,共7页
高精度卫星钟差预报是当前接收机实时精密单点定位技术(Real-time precise point positioning,RT-PPP)亟需解决的关键技术难题之一.为找到一种基于小样本钟差序列的快速高精度卫星钟差预报方法,在分析常规GM(1,1)灰色模型(grey model)... 高精度卫星钟差预报是当前接收机实时精密单点定位技术(Real-time precise point positioning,RT-PPP)亟需解决的关键技术难题之一.为找到一种基于小样本钟差序列的快速高精度卫星钟差预报方法,在分析常规GM(1,1)灰色模型(grey model)缺点的基础上对其进行了改进,提出了PGM(1,1)模型(particle swarm optimization-grey model)及其算法.该模型利用最新量测值进行初始化,然后通过引入遗忘因子的最小二乘法对新旧信息进行加权处理;再引入优化因子对模型系数进行调节,以归一化的平均相对误差作为精度检验标准,采用粒子群算法对其自适应寻优.最后选取了5颗钟差变化典型的GPS(global positioning system)卫星原子钟进行1 d内的精密钟差预报实验.结果表明,相对于常规GM(1,1)灰色模型和常规二次项拟合模型,所提出的模型及其算法预报精度有显著提升,其平均预报残差达到了亚纳秒级,且所需训练样本小.因此,该预报模型可以应用于卫星钟差快速精准预报. 展开更多
关键词 卫星钟差预报 灰色理论 遗忘因子 粒子群寻优 自适应
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BDS精密卫星钟差建模与预报 被引量:7
9
作者 程博 丘晓枫 +4 位作者 季凌燕 蒙立鹏 李瑞红 王宏达 徐宗秋 《测绘科学》 CSCD 北大核心 2019年第10期14-20,共7页
针对BDS卫星钟差的短期预报问题,该文采用二次多项式模型、灰色模型和线性组合模型来对BDS中3种不同类型卫星10d的精密钟差进行建模与短期的预报。拟合时长增加,预报精度也会逐步增高并趋于稳定。预报精度会随着预报时长的增加而降低,... 针对BDS卫星钟差的短期预报问题,该文采用二次多项式模型、灰色模型和线性组合模型来对BDS中3种不同类型卫星10d的精密钟差进行建模与短期的预报。拟合时长增加,预报精度也会逐步增高并趋于稳定。预报精度会随着预报时长的增加而降低,当预报时长为50min以内时,预报精度为亚纳秒级。3种模型的钟差预报精度均在1ns以内,其中二次多项式模型的预报精度优于灰色模型,线性组合模型预报精度介于二者之间。利用3种模型的钟差预报结果进行精密单点定位实验,所得的平均定位精度在E、N方向上误差最大不超过3cm,U方向上误差最大不超过5cm。验证了利用二次多项式模型、灰色模型和组合模型在卫星钟差的短期预报中是可行的。 展开更多
关键词 BDS 卫星钟差 模型 预报
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粒子群算法优化的灰色神经网络卫星钟差预报 被引量:6
10
作者 赵增鹏 杨帆 +1 位作者 张子文 张磊 《导航定位学报》 CSCD 2018年第2期53-56,81,共5页
为了进一步提高导航卫星钟差预报的精度,结合粒子群算法与灰色神经网络的特点,提出一种粒子群算法优化的灰色神经网络模型:利用粒子群算法寻优灰色神经网络的权值与阈值,以提高预报的精度;并选取IGS提供的精密钟差数据,分别采用灰色模... 为了进一步提高导航卫星钟差预报的精度,结合粒子群算法与灰色神经网络的特点,提出一种粒子群算法优化的灰色神经网络模型:利用粒子群算法寻优灰色神经网络的权值与阈值,以提高预报的精度;并选取IGS提供的精密钟差数据,分别采用灰色模型、灰色神经网络模型与本文模型进行对比分析。实验结果表明:该模型预测精度高、稳定性强、模型可靠,能够有效进行卫星精密钟差预报。 展开更多
关键词 粒子群优化 灰色神经网络 卫星钟差 预报模型
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AR序列异常值探测的Bayes方法在卫星钟差预报中的应用 被引量:6
11
作者 李涛 衡广辉 归庆明 《全球定位系统》 2010年第4期15-20,30,共7页
AR模型中若含有异常值,会使传统的建模、估计及检验方法陷人困境,从而不能准确地预测和控制。本文在无信息先验条件下,结合观测信息,计算了基于均值漂移模型和方差膨胀模型异常值事件发生的后验概率,提出了无信息先验下自回归模型中异... AR模型中若含有异常值,会使传统的建模、估计及检验方法陷人困境,从而不能准确地预测和控制。本文在无信息先验条件下,结合观测信息,计算了基于均值漂移模型和方差膨胀模型异常值事件发生的后验概率,提出了无信息先验下自回归模型中异常值探测的Bayes方法并对异常值进行了估算。该方法能将异常值准确地探测和估算出来,借此修正模型,可提高预测的准确性。最后,做了钟差实测数据计算,比较了模型修正前后预报的情况,验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 卫星钟差 预报 AR模型 异常值 BAYES方法
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一种遗传算法优化的卫星钟差预报 被引量:5
12
作者 程瑞江 陈西宏 +1 位作者 刘赞 刘继业 《测绘科学》 CSCD 北大核心 2017年第5期25-28,34,共5页
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... 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,精度比前3种模型提高了45%~60%,符合钟差预报的要求。 展开更多
关键词 卫星钟差 钟差预报 灰色系统 最小二乘向量机 遗传算法
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改进粒子群算法优化的卫星钟差组合预报模型 被引量:5
13
作者 刘赞 陈西宏 +2 位作者 孙际哲 刘强 张群 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2015年第1期94-98,共5页
针对现有单一导航卫星钟差预报模型存在预报精度不高的问题,提出了改进粒子群算法优化的组合预报模型。该模型利用差分自回归移动平均模型(ARIMA)和最小二乘向量机(LSSVM)模型的特点,首先建立ARIMA模型预报钟差数据的线性部分,并得... 针对现有单一导航卫星钟差预报模型存在预报精度不高的问题,提出了改进粒子群算法优化的组合预报模型。该模型利用差分自回归移动平均模型(ARIMA)和最小二乘向量机(LSSVM)模型的特点,首先建立ARIMA模型预报钟差数据的线性部分,并得到预报残差;然后,根据残差建立LSSVM模型预报非线性部分,最后的预报结果即两个预报结果之和。同时引入随优化代数变化的惯性权值和加速度因子,来提高粒子群(PSO)算法寻优能力,并用其优化组合预报模型中LSSVM部分的惩罚因子和核函数参数选取过程,以提高模型的预报精度。实例与结果分析表明,组合模型较单一模型在预报精度上有30%~50%的提高,为导航卫星高精度短期钟差预报提供了一种新思路。 展开更多
关键词 卫星钟差 钟差预报 差分自回归移动平均模型 最小二乘向量机模型 改进粒子群
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多项式模型在导航卫星钟差预报中的应用研究 被引量:5
14
作者 朱陵凤 李超 +2 位作者 韩春好 刘利 陈刘成 《无线电工程》 2017年第7期51-54,共4页
为了解决导航卫星钟差预报精度随时间不断衰减问题,提出了基于多项式的卫星钟差预报模型优化方法。该方法通过优化预报采用的数据资料长度和多项式模型阶次,实现了高精度的卫星钟差短/中/长期预报。为验证该方法的可行性和有效性,利用... 为了解决导航卫星钟差预报精度随时间不断衰减问题,提出了基于多项式的卫星钟差预报模型优化方法。该方法通过优化预报采用的数据资料长度和多项式模型阶次,实现了高精度的卫星钟差短/中/长期预报。为验证该方法的可行性和有效性,利用实测的COMPASS导航卫星钟差数据进行钟差预报精度分析。结果表明,当多项式模型满足资料长度和模型阶次的最佳配置时,可有效解决导航卫星钟差预报精度随时间不断衰减的问题。 展开更多
关键词 北斗卫星导航系统 卫星钟差预报 多项式模型 模型阶次 资料长度
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两种GPS卫星钟差预报模型比较及精度分析 被引量:5
15
作者 倚雷 熊永良 徐龙华 《测绘地理信息》 2013年第2期17-19,共3页
利用IGS提供的精密钟差数据,分别采用二次多项式模型和灰色系统模型进行建模,对GPS卫星钟差进行短期和长期预报,并对预报结果进行对比分析。指出在短期预报中,两种模型的预报效果比较接近;在长期预报中,灰色模型的预报精度明显优于二次... 利用IGS提供的精密钟差数据,分别采用二次多项式模型和灰色系统模型进行建模,对GPS卫星钟差进行短期和长期预报,并对预报结果进行对比分析。指出在短期预报中,两种模型的预报效果比较接近;在长期预报中,灰色模型的预报精度明显优于二次多项式模型,具有一定的优势。 展开更多
关键词 卫星钟差预报 二次多项式模型 灰色系统模型
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径向基函数神经网络在卫星钟差预报中的应用 被引量:4
16
作者 雷雨 赵丹宁 《全球定位系统》 2013年第2期12-18,共7页
卫星钟差预报在全球卫星导航系统(GNSS)中起着重要作用。将径向基函数(RBF)神经网络应用于卫星钟差预报中。为避免网络过学习状态的发生,充分利用有限的训练样本数据,采用交叉验证法(CV)训练网络。以GPS为例进行短期(24h)预报实验,并与... 卫星钟差预报在全球卫星导航系统(GNSS)中起着重要作用。将径向基函数(RBF)神经网络应用于卫星钟差预报中。为避免网络过学习状态的发生,充分利用有限的训练样本数据,采用交叉验证法(CV)训练网络。以GPS为例进行短期(24h)预报实验,并与灰色系统模型进行对比分析。结果表明:交叉验证法可以明显提高网络的泛化能力,RBF神经网络模型的预报精度以及稳定性均优于灰色系统模型。 展开更多
关键词 径向基函数神经网络 卫星钟差 钟差预报 交叉验证
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基于噪声估计的卡尔曼滤波用于GPS卫星钟差预报研究 被引量:4
17
作者 余凯 《测绘工程》 CSCD 2010年第2期29-31,共3页
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... 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。 展开更多
关键词 卫星钟差 重叠哈达玛方差 KALMAN滤波 钟差预报
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基于灰色模型和最小二乘支持向量机的卫星钟差预报 被引量:4
18
作者 雷雨 赵丹宁 《天文研究与技术》 CSCD 2014年第1期39-45,共7页
提出一种联合灰色模型(Grey Model,GM)和最小二乘支持机(Least-Squares Support Vector Machines,LS-SVM)回归算法的卫星钟差智能组合预报方法。首先根据历史钟差数据建立不同的GM(1,1)灰色模型,然后利用这些模型进行钟差预报,最后采用... 提出一种联合灰色模型(Grey Model,GM)和最小二乘支持机(Least-Squares Support Vector Machines,LS-SVM)回归算法的卫星钟差智能组合预报方法。首先根据历史钟差数据建立不同的GM(1,1)灰色模型,然后利用这些模型进行钟差预报,最后采用最小二乘支持向量机回归算法对不同GM(1,1)模型的预报结果进行非线性组合,以获得最终预报值。该方法在充分利用灰色模型所需原始数据少、建模简单等优点的基础上,结合最小二乘支持向量机所具有的小样本、非线性、泛化能力强等特性,提高了预报可靠性和精度。实例验证了该组合方法的可行性、有效性和实用性。 展开更多
关键词 导航定位 卫星钟差 组合预报 灰色模型 最小二乘支持向量机
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基于GM(1,1)模型的卫星钟差短期预报 被引量:4
19
作者 杨超 张家荣 贾勇帅 《全球定位系统》 CSCD 2016年第2期89-91,共3页
卫星钟差的可靠预报对于高精度的卫星精密单点定位至关重要。由于卫星钟差对环境比较敏感,可将其看作灰色系统来处理。采用灰色系统理论的方法,建立GM(1,1)模型,用于卫星的短期预报。数据来自IGS的精密星历文件,研究了4颗卫星的钟差预... 卫星钟差的可靠预报对于高精度的卫星精密单点定位至关重要。由于卫星钟差对环境比较敏感,可将其看作灰色系统来处理。采用灰色系统理论的方法,建立GM(1,1)模型,用于卫星的短期预报。数据来自IGS的精密星历文件,研究了4颗卫星的钟差预报情况。结果表明,灰色系统理论在钟差预报方面有很大优势,预报精度在纳秒级。 展开更多
关键词 GM(1 1) 卫星钟差 短期预报
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基于人工神经网络的导航卫星钟差预报方法 被引量:4
20
作者 郭秋 李培 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2017年第12期65-68,共4页
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... 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的预报研究。结果表明,研究预报方法的预报精度和稳定性要明显优于使用常规BP神经网络和LSSVM算法建立的模型。 展开更多
关键词 导航卫星 钟差预报 粒子群优化算法 BP神经网络
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