北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（BDS）在短基線測(cè)量中存在的多路徑誤差是影響定位精度的主要誤差項(xiàng).針對(duì)多路徑誤差的非線性以及坐標(biāo)序列的非平穩(wěn)特性,擬采用經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解（EMD）與長(zhǎng)短期記憶網(wǎng)絡(luò)（LSTM）結(jié)合的方法,構(gòu)建EMD-LSTM耦合預(yù)測(cè)模型,對(duì)多路徑誤差進(jìn)行預(yù)測(cè),削弱多路徑誤差的影響.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,EMD-LSTM耦合預(yù)測(cè)模型能夠有效地削弱了多路徑誤差影響,E、N、U方向精度分別提高了22%、36%、40%. 

【文章來源】：全球定位系統(tǒng). 2020,45(02)CSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

EMD-LSTM耦合模型流程圖

對(duì)當(dāng)天進(jìn)行預(yù)測(cè)時(shí),首先取前一天原始觀測(cè)數(shù)據(jù)為訓(xùn)練數(shù)據(jù),該天數(shù)據(jù)為測(cè)試數(shù)據(jù),若對(duì)DOY134進(jìn)行預(yù)測(cè)時(shí),需取DOY133為訓(xùn)練數(shù)據(jù),其中原始觀測(cè)數(shù)據(jù)如圖2所示. LSTM網(wǎng)絡(luò)迭代次數(shù)為100次,輸入變量數(shù)為100歷元,輸出變量數(shù)為1歷元,時(shí)間步長(zhǎng)設(shè)置為256,隱含層為12. 為了減小建模誤差,在進(jìn)行訓(xùn)練前將數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理,預(yù)測(cè)后進(jìn)行反歸一化即得真實(shí)預(yù)測(cè)值.為方便觀測(cè)坐標(biāo)序列趨勢(shì),在DOY134和DOY135各方向添加一定數(shù)值. 接收機(jī)雖裝有扼流圈天線,由圖2所示,多路徑誤差依然明顯,同時(shí)證明了硬件端削弱多路徑誤差程度有限. 限于篇幅,僅以E方向?yàn)槔? 首先將訓(xùn)練數(shù)據(jù)進(jìn)行EMD多尺度分解,圖3為DOY133的E方向坐標(biāo)序列經(jīng)EMD分解的模態(tài)分量圖.

為方便觀測(cè)坐標(biāo)序列趨勢(shì),在DOY134和DOY135各方向添加一定數(shù)值. 接收機(jī)雖裝有扼流圈天線,由圖2所示,多路徑誤差依然明顯,同時(shí)證明了硬件端削弱多路徑誤差程度有限. 限于篇幅,僅以E方向?yàn)槔? 首先將訓(xùn)練數(shù)據(jù)進(jìn)行EMD多尺度分解,圖3為DOY133的E方向坐標(biāo)序列經(jīng)EMD分解的模態(tài)分量圖.分解得13個(gè)模態(tài)分量與1個(gè)殘余分量,計(jì)算分解提取尺度的RP系數(shù)在IMF4開始RP大于等于1,IMF1到IMF3均為高頻的隨機(jī)噪聲并剔除. 對(duì)IMF4至IMF13和Res分別進(jìn)入LSTM網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練和預(yù)測(cè),并對(duì)預(yù)測(cè)得到的分量重構(gòu)多路徑誤差. 圖4為兩組方案的預(yù)測(cè)結(jié)果.


本文編號(hào)：3341230