观测误差

摘要： 为适应以自动化监测为主的“水文信息化”发展要求,黄家庄水文站引入HY.FFZ-3定量汲水水面蒸发自动测量系统,并与人工观测开展比测。根据该站2020年比测资料,采用差值、相关性分析方法,对人工和自动蒸发、降雨进行对比分析,结果显示:自动测量系统监测结果与人工观测值(降雨、蒸发)相关关系良好,蒸发差值主要集中在-0.5~0.5mm之间。表明系统观测结果可靠,满足水面蒸发观测规范的精度要求。

摘要： 在现今工程建设施工期间,工程测量技术作为决定整体项目设计和施工质量的主要因素,所运用的技术理念知识跟随时代发展产生了全新变化。其中高等数学就是最具代表性的内容之一,结合当前项目建设需求和技术发展趋势,深入探讨工程测量技术对高等数学的要求和应用方向,有助于为实践工程建设发展提供有效依据。因此本文在了解相关概念和基本要求的基础上,针对工程测量技术运用高等数学的实践案例,明确数学在工程测量技术中的具体应用,并对新时代背景下基于数字化技术的工程测量技术进行深层探讨,由此为建筑项目施工发展奠定基础。

摘要： 为了推进FY-4A卫星资料在数值模式中的实际应用,本研究选择云导风产品作为研究对象,首先统计了FY-4A高层水汽通道和红外通道云导风的观测误差,进一步基于WRFDA(Weather Research and Forecasting model Data Assimilation system)系统,利用默认观测误差和新观测误差进行了为期一个月的循环同化及预报试验,并分析了试验期间的台风预报效果.结果 表明:相较于默认观测误差,FY-4A云导风产品的新观测误差垂直结构特征更加明显;采用本研究统计的FY-4A云导风观测误差,能够在默认观测误差的基础上改善风场的分析和预报效果;试验期间的两个台风个例分析表明,新观测误差也能够减小台风路径的预报误差.

摘要： 遥感信息质量提升是高分辨率遥感定量化发展的基础和追求目标.本文提出了一种从成像系统源端提升遥感信息质量的新方法,实现了地学-光电参量的相互转换,通过连续调整成像传感器光电参量使得地物观测影像误差最小化,即提升遥感信息质量.具体是通过外场定标实验获得的影像DN值,利用地物L的校正模型DN=kL+g,调整光电参量使得真实拟合系数k逼近1和偏差g逼近0,此时影像DN值接近地物真值L.进一步地,当k偏离1, g偏离0时,地物观测误差增大,仪器退化.然后根据光电参量分解方程可得到仪器退化的具体部件,得以跟踪仪器性能并进行改进.以此建立的地学-光电参量转换遥感成像载荷品质度量、研发新机制,建立地表参量与成像系统光电参量有效关联,从光电成像系统源头破解遥感成像误差难以等效度量的难题.理论和实验证明其有效可行.

摘要： 为了更好地研究风廓线雷达数据的质量控制方法,选用了2018年6月地面无降水时段北京7个站点的风廓线雷达数据,将其与FNL再分析资料进行径向风和纬向风的对比,发现7个站点的数据与再分析资料均有较强的相关性,南郊站的数据观测误差相对较低.随后针对南郊站的风廓线雷达数据,先进行极值检验和垂直一致性检验,然后分别利用EOF分析重构法和高斯滤波法对其进行质量控制,通过质控前后的对比,并结合再分析资料,探寻这2种方法在时空尺度和误差分析上所产生的不同影响.结果表明:在空间尺度上,EOF分析重构法的数据平滑效果更好;但在时间尺度上,高斯滤波法的平滑效果更优;通过质量控制前后与FNL再分析资料的误差分析可以得出,高斯滤波法能较为明显地降低原始数据的观测误差.

摘要： 水利水电工程测量中出现误差,对水利水电工程施工极为不利.为了更好地解决测量误差问题,及时对出现误差的影响因素进行分析,客观对影响因素进行规避,从而减少测量误差,提高水利水电工程测量准确性,保证施工质量.本文以水利水电工程测量误差控制为中心,综合分析测量误差出现的原因,尤其是测量仪器同样会出现测量误差,也是重要的影响因素.例如全站仪或者经纬仪等,精确性调整不到位,会影响到水利水电工程测量准确性.制定有效控制方案,目的在于科学消除水利水电工程测量误差,有效提高测量精准性.

摘要： In the process of solving 3D coordinate transformation parameters, the observation error directly affects the accuracy of related elements in the coefficient matrix, and then affecting the final result of transformation parameters. It considers that all elements in the coefficient matrix composed of plane coordinates contain errors in the traditional total least-squares algorithm without considering the existence of constant terms in the matrix. Therefore, a new iterative algorithm of only for the elements of error correction in coefficient matrix based on total least squares is proposed, and the constant term and the term contained errors are respectively processed in this algorithm. The reliability and accuracy of this algorithm is verified by using the measured data and the calculation results are compared with other four commonly algorithm. The results of numerical analysis shows that this algorithm can realize accurate calculation of coordinate transformation parameters and has high reliability.%在求解三维坐标转换参数过程中,观测误差直接影响着系数矩阵中相关元素的精确性,从而影响到坐标转换参数的最终结果.传统的总体最小二乘算法认为由平面坐标组成的系数矩阵中所有元素都含有误差,忽略了常数项的存在.因此,提出了一种只针对系数矩阵中含有误差元素改正的总体最小二乘迭代算法.该算法对系数矩阵中的常数项和含有误差的元素分别进行处理,利用某地实测数据对本算法的可靠性和精确性进行了验证,并将计算结果与其他四种常用算法进行比较.数值分析结果表明:算法能够实现坐标转换参数的精确计算,可靠性较高.

摘要： 冰冻阻碍着水体流动,对水利工程施工带来不利影响。观测冰厚对解决冰灾及工程设施安全运行起着至关重要的作用。目前观测冰厚常用的方法有钻孔测量法、破冰船法、热电阻丝法、磁致伸缩法、电磁感应法、雷达法和仰视声呐法等。本文概述了上述几种观测冰厚方法及优缺点,并分析了观测误差原因及未来研究重点,以期为不同时空条件下选取高效精确的观测方法提供参考。

摘要： 自动气象站普遍使用的湿敏电容湿度传感器,因其固有的特性,在现有观测规范下,在高湿度段存在较大的观测误差.在标准气象观测场百叶箱环境里,利用强制通风防辐射罩对湿敏电容湿度传感器施加3米/秒恒定风速,经过持续两年时间观测,获取强制通风条件下观测的湿度数据和自然通风条件下观测的湿度数据,分别与参考标准器数据进行比较和分析,作为现场动态试验考核评估依据.0％RH到100％RH全量程范围内,强制通风观测对比差值与自然通风观测对比差值相比,平均对比差值仅为自然通风条件下误差的26.7％;90％RH以上高湿段,强制通风平均对比差值为自然通风的54.6％,误差改善接近一半.充分说明,应用强制通风防辐射罩作为湿敏电容湿度传感器的辅助仪器对减少观测误差是十分有效的.

摘要： 利用气象观测场目前普遍使用的三种不同型号雨量器(人工观测雨量器、SL3-1型翻斗式雨量传感器、DSC3型称重式降水传感器)对宁夏南部山区隆德气象站同期155组有效降水观测资料,对三种不同型号雨量器的同期降水观测值进行对比分析.结果表明:人工观测雨量器和SL3-1型翻斗式雨量传感器观测的降水量,两者差异较小,DSC3型称重式降水传感器观测的降水量较前两种仪器偏小,并且降水量级越大,误差越大,特别是5mm以上降水的误差明显偏大.通过从各种设备测雨原理等方面的分析,查找形成降水误差的原因:设备的分辨力、响应时间、沾湿误差都会引起降水观测误差.

摘要： 卫星双向(Dual Pseudo-Random Noise,DPN)信号是应用于新一代高精度时间频率量值远程比对领域的新型信号,是进一步提升时间频率量传和溯源性能的关键.本文介绍了DPN信号产生过程、信号自相关函数特性、功率谱特性以及观测误差估计方法,通过与传统卫星双向(Binary Phase Shift Keying,BPSK)信号进行对比,验证了DPN信号的高精度特性,利用Matlab工具对两种信号进行理论仿真.基于FPGA和DAC硬件开发平台完成卫星双向70MHz中频DPN信号产生,结果表明,实现的信号与理论仿真相符合.

摘要： 本文以探空资料为例，适当调整GRAPES-3DVAR中背景误差和观测误差的比例，可以使得分析结果趋近与NCEP分析场，采用本文的方案计算出背景误差与观测误差的比值，然后再参照NCEP分析场进行局部定量化的调整，能进一步提升同化效果。从以上分析可以发现探空资料对高层的调整很小，这一方面是由于本文采用的探空资料都位于100hPa以下，另一方面是本文没有同化卫星亮温、卫星云导风、飞机等观测信息，而这些资料在国外的数值模式中大量采用，这些资料在GRAPES-3DVAR系统中同样需要进行逐一的调试。另外低层风场的改进程度不如中高层，这有待于地面资料同化来改进同化效果。

摘要： 利用船侧CCD设备观测海冰厚度的方法在国内外海冰冰情调查中得到了广泛的应用,而对其进行误差分析所做的工作较少.本文通过对船侧CCD海冰厚度观测系统的实验室模拟,对关键参数海冰翻转的三维角度和CCD拍摄距离的改变对船侧CCD观测海冰厚度误差的影响进行了深入研究.发现船侧冰层断面处在CCD摄像头的视场中心,判断冰层断面时选择小张角的断面,均可减少观测误差.拍摄距离增大会使观测误差值离散程度增大,因此要尽量减小拍摄距离或者增大CCD焦距.

摘要： 本文研究了不同的观测时段对潮汐调和常数的影响，以某一长期验潮站44年的观测数据为样本，统计分析了在短期、中期和长期观测时段下观测误差和差比误差的传播规律，计算出各分潮的调和常数的平均值、最大互差及中误差，得出了相应不同观测时段的调和常数变化趋势。为海图深度基准面的精化和统一提供了一定的理论依据。

摘要： 本文采用国家气象中心T213L31全球中期分析预报系统的6小时预报作为背景初猜场及同时段冬夏两个季节的北半球探空,利用贝塞尔函数拟合方法来分离观测误差与背景误差协方差,并比较了东亚区、北美区、欧洲区三个探空资料均匀密集区的区域与季节变化结果.结果表明,观测空间拟合方法所要求的水平均质、各向同性在欧洲区和北美区成立程度较好,在东亚区略差,使用时需要斟酌.此外均方差区域间差别较大,在冬季明显大于夏季,温度场偏大0.2度,风场偏大0.9米/秒.温度场在400百帕以下与150百帕以上,背景误差略小于观测误差,而在300-200百帕,背景误差略大一些.风场的特点与温度场比较一致.温度与风场背景误差主要集中在前40波,并在20波左右达到最大,水平相关季节区域差别不大,而温度垂直相关比风场窄,两者相关范围比较大的波数主要集中在前20波.

摘要： 本文利用GPS掩星数据资料反演地球大气流程模块分析了2002年8月1日至2002年8月17日期间2700多次CHAMP掩星数据资料的结果,并且与欧洲中尺度天气预报分析(ECMWF)资料进行比较和统计分析,讨论了CHAMP掩星数据的质量,以及分析了CHAMP掩星数据的观测误差和ECMWF的分析模型误差.

摘要： 通过对FDY-05-02型翻斗式雨量计和普通式雨量计测量结果进行对比分析,选取大伙房水文站2010-2016年5-10月降水量进行误差分析,结果表明:翻斗式雨量计与普通式雨量计年降水量误差为1％;翻斗式雨量计月平均降水量整体比普通式雨量计偏大,5月和10月降雨误差百分率误差小于1％,其余5个月降水量误差在1％～2％;日降水量以人工观测降水量为标准,系统偏差在0～40.5％.

摘要： 通过对FDY-05-02型翻斗式雨量计和普通式雨量计测量结果进行对比分析,选取大伙房水文站2010-2016年5-10月降水量进行误差分析,结果表明:翻斗式雨量计与普通式雨量计年降水量误差为1％;翻斗式雨量计月平均降水量整体比普通式雨量计偏大,5月和10月降雨误差百分率误差小于1％,其余5个月降水量误差在1％～2％;日降水量以人工观测降水量为标准,系统偏差在0～40.5％.

摘要： 基于观测磁链误差的异步电机无速度传感器的全阶磁链观测器的获取方法，属于无速度传感器矢量控制全阶磁链观测器领域。解决了现有无速度传感器矢量控制系统在电机低速运行时，由于电机参数误差较大，造成全阶磁链观测器的观测准确度低，最终导致系统运行稳定性差的问题。根据以下准则获得全阶磁链观测器误差反馈矩阵系数：观测器极点实部小于异步电机极点实部，且都为负数，估计转速传递函数的零极点实部都为负数，利用估计磁链与真实磁链的误差，保证系统在电机低速运行时，等效为电流模型，系统电机高速运行时，等效为电压模型。利用转子磁链相位误差系数iλ和引入转子磁链幅值误差系数k来增加估计转速精度。具体用在无速度传感器矢量控制领域。

摘要： 基于观测磁链误差的异步电机无速度传感器的全阶磁链观测器的获取方法，属于无速度传感器矢量控制全阶磁链观测器领域。解决了现有无速度传感器矢量控制系统在电机低速运行时，由于电机参数误差较大，造成全阶磁链观测器的观测准确度低，最终导致系统运行稳定性差的问题。根据以下准则获得全阶磁链观测器误差反馈矩阵系数：观测器极点实部小于异步电机极点实部，且都为负数，估计转速传递函数的零极点实部都为负数，利用估计磁链与真实磁链的误差，保证系统在电机低速运行时，等效为电流模型，系统电机高速运行时，等效为电压模型。利用转子磁链相位误差系数iλ和引入转子磁链幅值误差系数k来增加估计转速精度。具体用在无速度传感器矢量控制领域。

摘要： 本发明涉及一种多波段双线偏振天气雷达观测量误差量化方法，利用多种降尺度技术提高了初始场的时空分辨率，利于T矩阵建立后向散射特征数据集，利用雷达前向模拟系统获取多波段雷达降水粒子固有的基本观测参量和双偏振参量；搭建神经网络模型映射多波段雷达观测量与降水粒子固有观测量之间的关系，实现了基于多波段双线偏振天气雷达观测量误差的量化估计。本发明能够定量精确地估算这几种波段双线偏振天气雷达目标观测的基本参量和双偏振参量的误差；通过考虑气象环境场、地理环境场、外界环境因素、降水粒子宏微观特性在后向散射特性的影响以及雷达设备参数和观测模式等，作为降水目标的真值，能够精确反映降水粒子的后向散射的固有属性。

摘要： 本发明公开了一种异步电机电压电流混合磁链观测器定向误差补偿方法，属异步电机控制领域，包括以下步骤：对电机的饱和特性离线标定得到电机在不同磁链下对应的互感值；通过电压电流计算得到转子磁链，然后实时查表该状态下电机的互感值；根据电机互感值和当前磁链观测器滤波系数计算磁链定向偏差角度；最后不断修正磁链观测器滤波系数将磁链定向偏差角度偏差控制在设定范围以内。本申请解决了传统异步电机电压电流混合磁链观测器在互感参数不准时产生的转子磁场定向不准，进而导致矢量控制性能下降的问题，有效地提高了系统的稳定性和动态响应速度，其算法简单，适用性强。

摘要： 本发明涉及电机控制领域，公开了一种消除观测值波动误差的永磁同步电机无位置传感器控制方法、系统及装置，系统通过滑模观测器获得等效反电势信息，然后采用构造反电势基波的方法，利用基波重构模块输出等效反电势基波观测值，消除反电势中的谐波分量，得到反电势基波，最后通过正交锁相环获得电机转子位置和转速估计值，从而提高转子位置和转速精度，同时系统保持较好的动态性能。与现有技术相比，本发明采用反电势基波重构方法，消除反电势观测值谐波分量，并将其用于估算转子位置和转速，大大提高转子位置和转速观测精度，同时系统保持较好动态性能。

摘要： 一种抑制位置脉动观测误差的永磁同步电机转子位置观测系统及其观测方法，属于电机控制领域。它为解决现有逆变器非线性补偿和电感精确建模方法都不能有效地减小6次谐波的问题。本观测器包括反电动势估测器、基于二阶广义积分器的多指定谐波消除装置和正交锁相环，该观测方法为首先通过模型法获得反电动势估测信息，然后进行基于二阶广义积分器的多指定谐波消除算法的信号处理，进行反电动势5次、7次谐波检测、补偿、进而消除转子位置观测值中6次谐波脉动误差，最后通过正交锁相环获得转子位置观测值。本发明用于消除适用于中高速无位置传感器永磁同步电机控制技术模型法中6次转子脉动误差的消除方法中。

摘要： 本发明公开了基于观测误差前馈补偿线性状态观测器的自适应鲁棒控制方法，属于机电伺服控制领域。针对机电伺服系统运行过程中存在的参数不确定性与外部干扰的问题，利用观测误差补偿的线性状态观测器和自适应鲁棒控制来解决上面存在的问题。针对系统参数不确定性设计了参数自适应律在线估计系统参数并补偿；针对系统受到的扰动，设计了线性扩张状态观测器进行估计并补偿；针对观测器的观测误差，设计了一种新型观测误差前馈补偿策略；针对所有前馈补偿误差，设计鲁棒项加以克服。本发明利用Lyapunov稳定性定理证明了该控制策略可以实现有界稳定，并通过仿真验证了该控制策略可以有效提高系统的跟踪精度和抗干扰能力。

摘要： 一种抑制位置脉动观测误差的永磁同步电机转子位置观测系统及其观测方法，属于电机控制领域。它为解决现有逆变器非线性补偿和电感精确建模方法都不能有效地减小6次谐波的问题。本观测器包括反电动势估测器、基于二阶广义积分器的多指定谐波消除装置和正交锁相环，该观测方法为首先通过模型法获得反电动势估测信息，然后进行基于二阶广义积分器的多指定谐波消除算法的信号处理，进行反电动势5次、7次谐波检测、补偿、进而消除转子位置观测值中6次谐波脉动误差，最后通过正交锁相环获得转子位置观测值。本发明用于消除适用于中高速无位置传感器永磁同步电机控制技术模型法中6次转子脉动误差的消除方法中。

摘要： 一种ADRC扩张观测器状态观测误差实时预测方法及系统，包括以下步骤：步骤S1：在机器人进入到t+1时刻的运动前，获取初始时刻到t时刻的三个状态的误差值；步骤S2：判断当前时刻t是否满足周期阈值需求，若满足，则执行步骤S3，若不满足周期阈值需求，则执行步骤S4；步骤S3：对三个状态的误差值作出线性回归方程最小二乘法进行拟合，得出拟合直线方程，执行步骤S4；步骤S4：使用t时刻的三个状态的误差值代入到预测函数中，分别获取三个状态t+1时刻的状态误差值的预测值；步骤S5：将t+1时刻的状态误差值的预测值输入到参数更新器，预测t+1时刻的状态误差值就是为了整个更新迭代的次数变少，这样用更准确的误差值可以减少迭代更新的次数，加快收敛速度需求。

摘要： 本发明公开了基于观测误差前馈补偿线性状态观测器的自适应鲁棒控制方法，属于机电伺服控制领域。针对机电伺服系统运行过程中存在的参数不确定性与外部干扰的问题，利用观测误差补偿的线性状态观测器和自适应鲁棒控制来解决上面存在的问题。针对系统参数不确定性设计了参数自适应律在线估计系统参数并补偿；针对系统受到的扰动，设计了线性扩张状态观测器进行估计并补偿；针对观测器的观测误差，设计了一种新型观测误差前馈补偿策略；针对所有前馈补偿误差，设计鲁棒项加以克服。本发明利用Lyapunov稳定性定理证明了该控制策略可以实现有界稳定，并通过仿真验证了该控制策略可以有效提高系统的跟踪精度和抗干扰能力。