基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的GPS對(duì)流層延遲改正模型研究.pdf

1、RESEARCHFORGPSDELAYCORRECTIoNMODELBASEDONNEI瓜AI，NETWORKTECHNOLOGYADissertationSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYZhuMingchen—SupervisedbyProfHuWushengSchoolofTransportationSoutheastU

2、niversity摘要摘要本文結(jié)合國(guó)家863計(jì)劃項(xiàng)目“空間數(shù)據(jù)挖掘的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究“(No2007AAl22228)和同濟(jì)大學(xué)“現(xiàn)代工程測(cè)量國(guó)家測(cè)繪局重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”開放基金項(xiàng)目“基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的GPS水汽改正模型研究”(T厄S1004)展開研究。GPS信號(hào)穿過大氣層時(shí)，會(huì)受到電離層與對(duì)流層的影響。隨著GPS衛(wèi)星定軌精度的提高，對(duì)流層延遲成為影響GPS定位精度的主要因素。目前，大多數(shù)學(xué)者都將對(duì)流層時(shí)延遲分為干延遲及濕延遲兩個(gè)分量來進(jìn)行討

3、論。本文基于相關(guān)的大氣知識(shí)，針對(duì)對(duì)流層時(shí)延遲中的濕分量部分展開研究，分析傳統(tǒng)對(duì)流層延遲的理論與方法，提出了一種新的融合模型，用于精確計(jì)算對(duì)流層濕延遲量。本文的主要研究?jī)?nèi)容有：(1)討論了目前常用于計(jì)算對(duì)流層延遲的三種方法，其中最常用的是經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ头?，但是此方法具體到區(qū)域時(shí)計(jì)算精度(特別是濕延遲的精度)不高。本文主要是對(duì)經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ头ㄟM(jìn)行改進(jìn)，補(bǔ)償其模型的誤差，并根據(jù)工程實(shí)例進(jìn)行了驗(yàn)證，效果良好。(2)詳細(xì)討論了大氣的基本理論，分析了中緯度地區(qū)

4、常用大氣參數(shù)隨海拔高度變化的基本規(guī)律，并確定了利用氣象探空數(shù)據(jù)結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)大氣模型來精確求解對(duì)流層延遲的主要方法。并以徐州地區(qū)對(duì)流層延遲的近似真值作為研究的樣本，為本文所涉及到幾種模型的精度討論提供了數(shù)據(jù)支持。(3)分析了常見的求解對(duì)流層延遲的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ停夯羝辗茽柕?Hopfield)模型以及薩斯他莫寧(Saastamoinen)模型；并分析了這兩種經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷牟蛔慵捌洚a(chǎn)生原因：然后文章引入一種BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，利用其強(qiáng)大的模型誤差補(bǔ)償能力改進(jìn)

5、霍普菲爾德模型，得到一種新的融合模型即：HBP模型。(4)最后文章利用第(2)步中所得出的對(duì)流層精確值樣本，分別討論了傳統(tǒng)模型及融合模型的精度；其中霍普菲爾德模型為12Ocm、多元線性回模型為5Ocm、傳統(tǒng)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型為49cm、而H吣P融合模型為12cm，較之幾種傳統(tǒng)模型都有了很大的提高。而且在分析霍普菲爾德模型誤差后發(fā)現(xiàn)該模型所計(jì)算出來的對(duì)流層延遲濕分量存在著一個(gè)明顯的系統(tǒng)誤差，為了討論該系統(tǒng)誤差的特征，文章又構(gòu)造了多元線性回歸