牛新亮
- 作品数：28 被引量：27H指数：3
- 供职机构：中国空间技术研究院更多>>
- 发文基金：陕西省自然科学基金国家自然科学基金西安市科技计划项目更多>>
- 相关领域：电子电信自动化与计算机技术天文地球航空宇航科学技术更多>>
- 一种顾及噪声和天气突变的土壤湿度反演方法
- 2023年
- 针对传统全球定位系统干涉反射测量GPS-IR土壤湿度反演流程中,信噪比序列因受到噪声干扰,导致信噪比残差序列的特征提取质量不高的问题,使用完全自适应噪声集合经验模态分解CEEMDAN进行信噪比序列的趋势项提取,同时引入Elman神经网络反演土壤湿度。两个测站的试验结果表明:相比使用多项式拟合,使用CEEMDAN方案的反演结果相关系数均值为0.913,均方根误差均值分别为0.033,相关系数均值提升了1.4%,均方根误差均值降低了14.3%;在使用CEEMDAN的基础上,引入Elman神经网络代替BP神经网络的反演结果相关系数均值为0.966,均方根误差均值为0.0185,相关系数均值提升了3.6%,均方根误差均值降低了23.5%。结果证明了CEEMDAN对于一般噪声有一定抑制作用,可提升特征参数的提取质量及Elman神经网络在以雨天为主的环境下,反演效果要优于BP神经网络。
- 刘原华杨成牛新亮
- 关键词：ELMAN神经网络
- 机载GNSS-R最小方差风速估计器
- 2021年
- 针对全球导航卫星系统反射信号(GNSS-R)海面风速反演问题,提出一种基于多特征参数的风速反演方法,即机载最小方差风速估计器。现已有研究建立了星载估计器,根据星载估计器所用特征参数建立机载风速估计器,估计器风速反演精度为1.225m/s、相关性为0.4077,场景不同特征参数对风速的敏感度不同,导致该机载风速估计器性能较差。为提高机载估计器反演性能,现提出其他特征参数建立机载风速估计器,估计器风速反演精度为0.1406m/s、相关性为0.9579,相比第一个估计器,反演精度和相关性较高。
- 刘原华李裴裴牛新亮
- 关键词：GNSS-R特征参数机载
- 基于进退法的全球导航卫星系统反射信号镜面反射点的估计算法
- 2019年
- 通过研究全球导航卫星系统反射信号(GNSS-R)几何关系及其镜面反射点算法,确定镜面反射点问题为一维单峰凸函数极值搜索问题后,提出基于进退法的镜面反射点估计算法,并论述了进退法在镜面反射点位置估计中的理论可行性。该算法摒弃了传统算法思想中用角度去确定镜面反射点位置信息所带来的一系列问题和缺陷,转而采用计算最短反射路径长度来确定反射点的位置,不仅降低了算法的复杂性,更提高了镜面反射点的计算准确性。采用英国UK-DMC卫星于2004年11月16日测到的海洋数据来验证进退法的正确性,利用MATLAB仿真软件对进退法与传统算法进行了仿真结果分析。实验仿真结果表明:进退法可以正确估计GNSS-R镜面反射点的位置信息,并且具有迭代次数少,运算速度快,算法效率高的特点。
- 刘原华贺立庆牛新亮
- 基于DW特征参数的GNSS-R海面风速反演研究被引量：2
- 2019年
- 传统上,机载风速反演一般使用相关功率曲线后沿直接匹配方法,该方法需从实测数据中提取状态信息生成理论波形,而从实测数据中提取状态信息是有误差的,导致生成的理论波形存在误差,从而反演效果不好。对此,提出一种新的基于一维时延功率波形特征参数的风速反演方法,该方法根据风速对一维时延功率曲线时延窗的影响,建立以一维时延功率曲线时延窗作为特征参数的风速反演模型。实验结果表明,新方法的精度为0.77 m/s,相比传统方法,精度提高了33.04%,且模型简单。
- 刘原华郭顺利牛新亮
- 关键词：风速
- 实现微弱GPS信号快速捕获的改进算法被引量：1
- 2016年
- 为了能够在低信噪比下实现微弱信号的快速捕获,必须增加处理增益。要提高增益就要进行累积,而累积易受导航电文翻转和多普勒频偏的影响。为了克服两者的影响,传统的捕获方法通常采用相干加非相干累加的捕获算法,但是非相干累加又引入了平方损耗,并且对频率走动效应补偿有限。随着积分时间长度的加长,数据翻转和多普勒变化的影响会愈加突出,传统的算法已不能满足要求。对此,一种新的弱信号快速捕获算法被提出。该算法采用奇偶相间分别相干累加的方法进行数据补偿和并行多普勒搜索的方法进行多普勒补偿,从而在尽量延长单次相干积分时间的基础上,实现了多次相干积分结果的多次相干累加。最后计算机仿真验证,该方法是有效的和正确的,并且与传统方法相比,同样条件下,改进算法的累加次数是传统算法的1/8,捕获时间缩短了1/4以上。
- 王丽刘原华牛新亮
- 关键词：弱信号多普勒频率
- 两种海浪谱GNSS-R海面风场反演模型对比验证被引量：3
- 2017年
- 以风场信号仿真为出发点,分别利用Elfouhaily谱和Apel谱,结合GNSS-R电磁散射模型,进行海面风场反演,定量分析两种模型的组合方式,以及散射信号功率波形随接收机高度、卫星仰角和风场的变化规律。相关仿真结果与实测数据匹配良好。分析发现Elfouhaily谱更适合于风场反演,而分析方法可用于现场实测数据处理,以提高反演精度。
- 刘原华巩淑俐牛新亮
- 基于有理函数模型的GNSS-R岸基海面风速反演算法被引量：1
- 2019年
- 岸基条件下,海浪不能充分生长,海浪谱的理论模型不足以完全描述相关时间和风速的关系,已有研究一般使用幂函数形式的经验模型反演海面风速。文中提出一种新的有理函数形式的经验模型,取代传统幂函数形式的经验模型进行海面风速的反演。试验数据分析表明,新的有理函数形式的经验模型反演得到的风速与实际风速的相关系数为0.986 2,均方根误差为0.45 m/s,与传统的幂函数形式的经验模型反演结果相比,其相关系数提高了0.80%,均方根误差降低了20.19%。
- 刘原华魏伟牛新亮
- 关键词：岸基幂函数模型有理函数模型
- 高动态GPS弱信号多级相干累加捕获被引量：5
- 2015年
- 给出一种高动态GPS弱信号捕获算法。对接收到的卫星信号,以1ms为步进做20次数据翻转位估计,确定出单次积分时间为20ms;以单次积分时间内相干损耗小于1dB为标准,确定单次积分中频率和码相位的搜索步进;在第二级累加之前对多普勒频偏和导航数据进行同时补偿,实现多级相干累加捕获。模拟一组卫星信号,利用软件接收机的设计进行仿真验证,结果显示,该方法在信号功率为-180dBW的情况下,捕获所需的累加次数是相干-非相干方法的36.4%,且动态适应能力强。
- 刘原华张旭东牛新亮
- 关键词：高动态弱信号伪码捕获频率补偿
- GNSS-R海面风场探测的镜面反射点估计算法被引量：2
- 2019年
- 在分析GNSS-R基本几何关系和多种镜面反射点估计算法的基础上,提出一种新的GNSS-R海面风场探测中镜面反射点的估计算法。该方法首先求得GNSS卫星以及接收机在地球表面的投影坐标;然后通过向量和的形式获得镜面反射点的初始迭代位置;最后利用二分的思想,求得镜面反射点的位置坐标,并通过导航模拟器模拟出GNSS卫星和接收机位置数据,利用Matlab对该算法的正确性进行验证。仿真结果表明,提出的镜面反射点求解算法不仅可以正确估算出GNSS-R镜面反射点的位置信息,且模型简单、迭代次数少。
- 刘原华刘豪牛新亮
- 关键词：GNSS-R
- 基于ANN的GNSS-R海面风速反演方法被引量：2
- 2021年
- 全球导航卫星系统反射信号(GNSS-R)进行海面风速反演时,传统方法主要有波形匹配法和经验函数方法。针对传统方法存在计算量大,反演过程繁琐等不足,引入人工神经网络,提出了一种多隐藏层的人工神经网络方法进行海面风速反演。首先分析不同输入特征参数与风速之间的关系,其次建立用于风速反演的ANN模型,最后进行模型训练,验证该模型的可行性。反演结果表明,风速小于15 m/s的低风速时,反演误差约为1.53 m/s,风速大于15 m/s的高风速时,反演误差约为2.74 m/s。
- 刘原华许荣鸽牛新亮
- 关键词：ANN
