《基於地面干涉雷達監測數據的微變形特徵識別方法研究》是依託武漢大學，由黃聲享擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於地面干涉雷達監測數據的微變形特徵識別方法研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：黃聲享
- 依託單位：武漢大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
地基幹涉雷達系統集成了步進頻率連續波技術、合成孔徑雷達技術和干涉測量技術，具有精度高、長測程和高動態採樣頻率等優勢，為大型結構工程的微變形監測提供了一種很好的非接觸式數據獲取手段。針對結構變形的非平穩性和非線性、環境激勵下的強噪聲和動態微變形特徵以及變形的多頻複雜周期性等具體問題，頻譜分析、小波分析等方法在動態變形特徵識別方面存在缺陷。為此，項目充分利用希爾伯特-黃變換（HHT）對時頻域數據處理不受線性或平穩性假設限制的優點，結合地面干涉雷達監測數據展開研究，通過引入噪聲輔助分解、構造新型時空濾波器、基於分層引入隨機減量技術（RDT）等手段來改進HHT方法，以實現環境激勵下有效的識別結構微變形特徵之目的。. 項目研究將充分挖掘HHT方法在處理非線性、非平穩數據及其特徵提取方面的套用潛力，為地基幹涉雷達監測結構微變形及其特徵識別提供重要的理論和技術支撐。
結題摘要
地基幹涉雷達系統具有非接觸式、高精度、長測程和高採樣率等優勢，為大型結構工程的微變形監測提供了一種獨特的數據獲取手段。針對國家重大工程建設及運維管理的安全風險控制需求，開展環境激勵下強噪聲和動態微變形特徵識別方法研究，可為地基幹涉雷達監測提供重要的理論和技術支撐。項目利用地基幹涉雷達系統（IBIS）、GPS和測量機器人的結構工程試驗監測數據，系統性研究了地基幹涉雷達監測結構微變形的適應性和變形特徵識別方法，拓展了變形監測技術及其數據處理理論和方法；建立了環境激勵下的地基幹涉雷達多穩定點大氣改正和變形計算模型，結合大型橋樑的靜荷載試驗和大橋、異型建築等施工過程的撓度與變形測量試驗，有效提高了動態監測的精度、可靠性和效率，為結構工程動態檢測提供了一種新方法；武漢陽邏長江公路大橋的動態撓度測試結果表明，地面微波干涉雷達技術能夠精細地測定橋樑撓度的動態變化，真實地反映結構物的動態變形特徵；利用EMD方法結合改進的Vondrak濾波，研究了蘇通大橋施工期橋樑結構的振動特性和變化規律；充分利用EMD和小波分析的各自優勢，研究了一種EMD小波組合去噪方法，增強了信號去噪和變形特徵提取的能力；為提高變形預測精度和模型可靠性，項目還研究了小波去噪和新陳代謝GM(1,1)相結合的方法、動態非等時距殘差GM（1,1）模型和無偏灰色馬爾科夫模型。項目研究不僅對發展變形監測與災害預警具有重要的理論意義, 而且對滿足國民經濟和社會發展的公益性服務需求的工程安全保障更有重大的現實意義。該項目發表學術論文17篇，其中EI論文4篇；申請實用新型專利1項，獲軟體著作權2項；獲省部級科技進步二等獎1項，三等獎1項；培養畢業博士3名，在讀博士3名，畢業碩士10名，在讀碩士3名。項目執行期間，項目組就相關研究內容和科學問題，深入大型工程的設計、建設和管理單位進行調研並展開合作研究，結合大跨度橋樑、複雜空間建築等結構工程進行試驗，項目組成員多次參加國內外學術會議，保證了該項目的順利完成。
