LS+AR单差模型预报极移参数方法研究
2020-04-02郭忠臣李致春
郭忠臣,孙 朋,李致春
宿州学院环境与测绘工程学院,安徽宿州,234000
极移在卫星导航、大地测量等领域具有重要作用,但当前观测技术并不能实时获得高精度极移观测量[1]。为了实时得到高精度极移观测量,越来越多的方法被应用到极移预报中,当前主要有最小二乘外推法(Least squares extrapolation model)、神经网络模型(Neural networks)、卡尔曼滤波(Kalman filter)和最小二乘联合自回归模型(Least squares extrapolation of the harmonic model and autoregressive prediction,LS+AR模型)等[2-6]。地球自转参数预测方案比较大会战(EOP PCC)活动证实没有任何一种方法适合所有跨度的极移预报,但LS+AR模型在极移短期预报方面精度较优[7]。
LS+AR模型在进行极移预报时,首先通过对极移序列构建LS模型,然后对LS拟合的残差项构建AR模型,LS模型与AR模型的预报值之和即为最终预报值。但LS+AR模型在预报时,并没有完全顾及模型与极移序列的适应性,在一定程度上影响了预报结果的精度[8]。本文从增强数据的平稳性以及与模型的适应性方面考虑,对传统LS+AR模型预报极移的方式进行改进,实验结果表明,改进后的模型预报精度较LS+AR模型具有一定提高。
1 LS+AR模型
1.1 LS模型
极移主要受趋势项和周期项影响,其中周期项主要有Chandler项、周年项和半周年项,由参考文献[9-11]可知,极移序列的LS模型可构造成:
(1)
其中,ai为趋势项拟合系数,bi、ci、di为周期项的振幅,P1、P2、P3分别为Chandler项、周年项和半周年项的周期,t为时间。
将式(1)化简成:L=BX,即可通过最小二乘原理计算参数X。

1.2 AR模型
AR模型主要针对平稳时间序列构建模型,模型适应度越高,则建模预报效果相对越好。AR模型基本形式可表示为[9]:……p>
