面向不动产实地调查系统定位技术研究.pdf

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1、学校代码：10286分类号：V241.6密级：公开UDC：621.3学号：152733面向不动产实地调查系统定位技术研究研究生姓名：王永杰导师姓名：吴峻申请学位类别工学硕士学位授予单位东南大学一级学科名称控制科学与工程论文答辩日期2018年5月29日二级学科名称导航、制导与控制学位授予日期2018年月日答辩委员会主席程向红教授评阅人盲审盲审2018年6月4日硕士学位论文面向不动产实地调查系统定位技术研究专业名称：导航、制导与控制研究生姓名：王永杰导师姓名：吴峻ResearchonPositioningTechnologyOrientedtoRealEstateFi

2、eldSurveySystemADissertationSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYWANGYong-JieSupervisedbyProf.WUJunSchoolofInstrumentScience&EngineeringSoutheastUniversity,Nanjing,P.R.ChinaMay2018东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢

3、的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：日期：东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、《中国学术期刊（光盘版）》电子杂志社有限公司、万方数据电子出版社、北京万方数据股份有限公司有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布（

4、包括以电子信息形式刊登）论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。论文的公布（包括以电子信息形式刊登）授权东南大学研究生院办理。研究生签名：导师签名：日期：摘要摘要本论文依托国土资源部公益性行业科研专项课题“高精度要求下的不动产实地调查技术研究”，针对不动产实地测量过程中卫星信号受遮挡无法获取固定解，惯性测量单元定位误差随时间发散，导致定位精度降低的问题，充分利用不动产实地调查系统“随停随测随走”的特点，结合高精度倾角仪、高精度调平转位机构和部分有效卫星提供的辅助信息，对面向不动产实地调查系统定位技术展开研究。本文所进行的主要研究工作包括如下几个方面：（1）对不动产

5、实地调查系统的两位置对准技术进行了研究。基于位置未知点处的零速信息和高精度水平姿态信息，建立了系统的状态方程和观测方程，利用基于奇异值分解的可观测度分析方法，对系统状态变量的可观测性进行分析，并设计了卡尔曼滤波器对单位置对准及两位置对准进行了仿真。（2）对面向不动产实地调查的零速修正技术进行了研究。针对基于二次曲线拟合零速修正方法对零速区间速度误差样本利用不充分的问题，引入高斯过程回归核函数拟合速度误差样本，并采用蚁群优化算法代替共轭梯度法搜索高斯过程回归核函数的超参数，形成一种基于蚁群-高斯过程回归曲线拟合零速修正方法，并将该方法用于卫星完全失效区域的不动产实地

6、测量，仿真结果表明，改进后的零速修正算法相较于基于高斯过程回归和基于二次曲线拟合的零速修正方法的定位精度更高。（3）对面向不动产实地调查的GPS/SINS（捷联惯性测量单元）组合定位技术进行了研究。卫星信号不良区域内，利用部分有效卫星与惯性测量单元形成紧组合测量模式。针对CKF（容积卡尔曼滤波）算法在高阶非线性系统应用中，局部容积点采样不准确及系统状态突变导致滤波精度降低甚至发散的问题，采用正交变换容积点采样规则提升非线性函数映射的准确性，进而提高滤波精度，并引入STF（强跟踪滤波）的渐消因子，改善算法在状态突变时的鲁棒性。将改进后的CKF滤波算法用于不动产测量，

7、通过仿真实验，验证了改进型CKF算法对于提高组合定位精度的有效性。（4）对面向不动产实地调查的定位技术进行实验验证。利用半物理实验对两位置对准进行验证，然后利用不动产实地调查系统外业实验数据，验证了本文提出的面向不动产实地调查系统的定位方法的有效性。关键词：不动产测量，不动产实地调查系统，两位置对准，高斯过程回归，容积卡尔曼滤波IAbstractAbstractSupportedbythespecialsubject“Researchonrealestateinvestigationtechnologyunderthehighprecisionrequiremen

8、t”oft