《面向大型測量船動態變形的高精度線上測量理論和方法》是依託東南大學，由陳熙源擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：面向大型測量船動態變形的高精度線上測量理論和方法
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：陳熙源
- 依託單位：東南大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
為消除測量船動態變形對外測數據的測量精度影響，有必要對其進行高精度測量。針對處於複雜環境中的測量船動態變形的高精度線上測量開展基礎理論和仿真研究具有重要經濟意義和科學價值。主要內容:(1)在有限元法分析測量船局部機械變形和動態變形機械參數特性基礎上,結合測量船航行運動複雜環境,研究採用GPS/IFOG-SINS姿態測量系統進行高精度線上動態變形測量模型，構建頻域基於雙四元數原理的姿態最佳化算法，研究克服數據奇異方法；（2）針對測量信號的非線性結合高精度測量動態變形要求重點研究基於粒子濾波器等先進濾波與蟻群算法等智慧型算法相結合在GPS/FOG-SINS組合測量系統中套用的精度性能,並針對測量船航行和惡劣海情狀態提出改進措施；（3）研究基於可觀測度分析的GPS/FOG-SINS複雜高階測量系統模型降階和解耦，分析線上測量估計的實時性；(4)進行半物理仿真實驗驗證並對測量結果進行不確定度評估。
結題摘要
為消除測量船動態變形對外測數據的測量精度影響，對測量船動態變形的高精度線上測量基礎理論和方法進行了深入研究。首先採用有限元法分析了測量船撓性結構模型，建立了用於高精度線上動態變形測量的GPS/IFOG-SINS姿態測量系統模型，構建並推導了頻域基於雙四元數原理的姿態最佳化算法；然後針對測量信號的非線性結合高精度測量動態變形要求，完成了將傳統卡爾曼濾波、採用Q、R 自適應卡爾曼濾波方法套用於機動等複雜環境下組合系統性能的評估，並分析比較了粒子濾波器（PF、UPF等）等先進濾波與遺傳算法等智慧型算法相結合套用於GPS/FOG-SINS組合測量系統的精度性能，提出了可套用於高精度線上測量的改進遺傳粒子濾波器；最後根據測量船局部結構設計並構建了被測結構，集成了組合測量系統實驗裝置，設計了三天線測量方法，實驗驗證了改進遺傳粒子濾波器在高精度線上測量中的套用，對半物理仿真實驗及測量結果進行了評估。本項目共發表SCI/EI論文27篇（其中SCI已收錄5篇），CSCD收錄核心期刊論文4篇，申請公開和授權專利15項(其中授權發明專利4項，授權實用新型專利3項，申請受理髮明專利8項)。
