主成分分析在GPS噪聲剔除中的應(yīng)用分析

劉慕溪

(廣東省核工業(yè)地質(zhì)局測(cè)繪院，廣東 廣州510800)

0 引言

隨著衛(wèi)星、導(dǎo)航定位技術(shù)的發(fā)展，空間定位測(cè)量技術(shù)(尤其是GPS測(cè)量)在測(cè)繪中應(yīng)用越來(lái)越廣泛;GNSS系統(tǒng)，如美國(guó)的GPS、俄羅斯的GLONASS和北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，都能為用戶提供海量的數(shù)據(jù)信息［1］。全球已建成上百個(gè)全球連續(xù)運(yùn)行參考站和數(shù)千個(gè)區(qū)域站，不但可以觀測(cè)到地表位移，進(jìn)行形變分析以及板塊運(yùn)動(dòng)研究，而且還能觀測(cè)到震后形變等微小地殼形變，為地殼研究提供基本的原始資料。但測(cè)量不可避免的存在誤差，GPS測(cè)量中的誤差主要體現(xiàn)在與衛(wèi)星有關(guān)的誤差，與接收機(jī)有關(guān)的誤差，與信號(hào)傳播有關(guān)的誤差，如何剔除GPS觀測(cè)值中的誤差，降低噪聲對(duì)觀測(cè)成果的影響成為一個(gè)重要問(wèn)題。對(duì)流層濕延遲、電離層延遲、天線相位中心誤差和衛(wèi)星軌道誤差等都是噪聲的潛在來(lái)源，隨著算法和模型的改進(jìn)，該類噪聲能得到很好的消除或減弱。此外GPS觀測(cè)值中包含著時(shí)空相關(guān)的噪聲，以及非構(gòu)造信號(hào)等共性誤差，對(duì)觀測(cè)結(jié)果帶來(lái)不確定性［2］。本文討論了基于主成分分析的噪聲剔除方法，結(jié)果表明主成分分析法可以較好地消除GPS解中的共性誤差，提高GPS測(cè)量定位的精度。

1 主成分分析

1.1 主成分分析概述

主成分分析又叫經(jīng)驗(yàn)正交函數(shù)分析，是現(xiàn)代數(shù)據(jù)分析的一個(gè)有效工具，廣泛應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)、金融、測(cè)繪等領(lǐng)域，是一種非參數(shù)數(shù)據(jù)處理方法，計(jì)算簡(jiǎn)單、效率高［3］。主成分分析法在測(cè)量控制網(wǎng)的靈敏度分析、粗差檢驗(yàn)等得到了較好應(yīng)用。……