基于高頻GNSS坐標(biāo)序列的地表動(dòng)態(tài)變形Kalman預(yù)報(bào)
發(fā)布時(shí)間:2023-04-02 02:28
隨著城市化進(jìn)程的加快,所需要的經(jīng)濟(jì)建設(shè)不斷加大,高層建筑、大型水利工程、礦區(qū)采空區(qū)、橋梁工程等工程設(shè)施建設(shè)不斷增加。這使得對(duì)地表進(jìn)行動(dòng)態(tài)變形監(jiān)測(cè),成為現(xiàn)代研究中的重要內(nèi)容。動(dòng)態(tài)變形有著極其復(fù)雜的內(nèi)在規(guī)律,并非單個(gè)因素干擾形成的,每個(gè)因素都有所貢獻(xiàn)。掌握變形體的變形程度是變形監(jiān)測(cè)的首要目的,根據(jù)變形程度的范圍判斷是否在安全系統(tǒng)內(nèi),如果超出安全范圍就要采取方案來(lái)防止產(chǎn)生災(zāi)害,至此,可以看出變形監(jiān)測(cè)的目的不僅僅是監(jiān)測(cè)變形,更重要的是防止災(zāi)害發(fā)生,確保人身安全。本文重點(diǎn)針對(duì)位于朱集東煤礦1222(1)工作面的前圩村,對(duì)村莊進(jìn)行監(jiān)測(cè),以保障村莊的安全。首先,通過(guò)建立實(shí)時(shí)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng),獲取高頻的GNSS數(shù)據(jù),時(shí)間間隔為1s。其次,利用Kalman濾波方法對(duì)獲取的高頻GNSS數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析。最后,通過(guò)建立有效的預(yù)報(bào)模型,進(jìn)行科學(xué)的災(zāi)害防治。文章選取采用了兩種濾波方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和分析對(duì)比,分別是標(biāo)準(zhǔn)Kalman濾波算法、方差補(bǔ)償自適應(yīng) Kalman濾波算法。通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)比發(fā)現(xiàn),方差補(bǔ)償自適應(yīng)Kalman濾波算法能更好的避免濾波發(fā)散,并且較標(biāo)準(zhǔn)Kalman濾波算法,精度較高,其預(yù)報(bào)值更加接近真實(shí)值。同時(shí)...
【文章頁(yè)數(shù)】:80 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 論文的來(lái)源及意義
1.2 問(wèn)題的陳述
1.3 變形分析與變形監(jiān)測(cè)技術(shù)
1.4 本文研究的主要內(nèi)容
2 朱集東煤礦1222(1)工作面觀測(cè)站簡(jiǎn)介
2.1 測(cè)區(qū)交通位置與自然地理?xiàng)l件
2.2 朱集東煤礦地質(zhì)采礦條件簡(jiǎn)介
2.3 1222(1)工作面地質(zhì)采礦條件簡(jiǎn)介
2.4 監(jiān)測(cè)站設(shè)計(jì)
2.4.1 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)站埋設(shè)
2.4.2 設(shè)備配置
2.5 本章小結(jié)
3 Kalman濾波理論基礎(chǔ)分析
3.1 連續(xù)線性系統(tǒng)
3.1.1 動(dòng)態(tài)方程和觀測(cè)方程
3.1.2 連續(xù)線性系統(tǒng)狀態(tài)方程的解
3.1.3 連續(xù)線性系統(tǒng)的隨機(jī)模型
3.2 離散線性系統(tǒng)的Kalman濾波
3.2.1 離散紛性系統(tǒng)的狀態(tài)和觀測(cè)方程
3.2.2 離散線性系統(tǒng)的Kalman濾波方程
3.3 動(dòng)態(tài)測(cè)量系統(tǒng)的Kalman濾波
3.4 自適應(yīng)Kalman濾波
3.4.1 極大驗(yàn)后估計(jì)自適應(yīng)Kalman濾波
3.4.2 基于方差分量估計(jì)原理的自適應(yīng)Kalman濾波
3.4.3 方差補(bǔ)償自適應(yīng)Kalman濾波
3.5 本章小結(jié)
4 Kalman濾波在朱集東煤礦地表動(dòng)態(tài)變形中的應(yīng)用
4.1 基于Matlab的Kalman濾波程序設(shè)計(jì)
4.1.1 Kalman濾波實(shí)現(xiàn)步驟
4.1.2 基于Matlab的Kalman濾波程序?qū)崿F(xiàn)
4.2 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析預(yù)報(bào)
4.2.1 濾波預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)處理及研究
4.3 不同時(shí)間尺度下動(dòng)態(tài)特征
4.3.1 不同尺度下地表移動(dòng)變形特征
4.4 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
作者簡(jiǎn)介及讀研期間主要科研成果
本文編號(hào):3778347
【文章頁(yè)數(shù)】:80 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 論文的來(lái)源及意義
1.2 問(wèn)題的陳述
1.3 變形分析與變形監(jiān)測(cè)技術(shù)
1.4 本文研究的主要內(nèi)容
2 朱集東煤礦1222(1)工作面觀測(cè)站簡(jiǎn)介
2.1 測(cè)區(qū)交通位置與自然地理?xiàng)l件
2.2 朱集東煤礦地質(zhì)采礦條件簡(jiǎn)介
2.3 1222(1)工作面地質(zhì)采礦條件簡(jiǎn)介
2.4 監(jiān)測(cè)站設(shè)計(jì)
2.4.1 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)站埋設(shè)
2.4.2 設(shè)備配置
2.5 本章小結(jié)
3 Kalman濾波理論基礎(chǔ)分析
3.1 連續(xù)線性系統(tǒng)
3.1.1 動(dòng)態(tài)方程和觀測(cè)方程
3.1.2 連續(xù)線性系統(tǒng)狀態(tài)方程的解
3.1.3 連續(xù)線性系統(tǒng)的隨機(jī)模型
3.2 離散線性系統(tǒng)的Kalman濾波
3.2.1 離散紛性系統(tǒng)的狀態(tài)和觀測(cè)方程
3.2.2 離散線性系統(tǒng)的Kalman濾波方程
3.3 動(dòng)態(tài)測(cè)量系統(tǒng)的Kalman濾波
3.4 自適應(yīng)Kalman濾波
3.4.1 極大驗(yàn)后估計(jì)自適應(yīng)Kalman濾波
3.4.2 基于方差分量估計(jì)原理的自適應(yīng)Kalman濾波
3.4.3 方差補(bǔ)償自適應(yīng)Kalman濾波
3.5 本章小結(jié)
4 Kalman濾波在朱集東煤礦地表動(dòng)態(tài)變形中的應(yīng)用
4.1 基于Matlab的Kalman濾波程序設(shè)計(jì)
4.1.1 Kalman濾波實(shí)現(xiàn)步驟
4.1.2 基于Matlab的Kalman濾波程序?qū)崿F(xiàn)
4.2 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析預(yù)報(bào)
4.2.1 濾波預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)處理及研究
4.3 不同時(shí)間尺度下動(dòng)態(tài)特征
4.3.1 不同尺度下地表移動(dòng)變形特征
4.4 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
作者簡(jiǎn)介及讀研期間主要科研成果
本文編號(hào):3778347
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