基于小波变换的高边坡变形监测数据误差处理方法
2021-01-05雷孟飞周俊华汤金毅
导航定位学报 2020年6期
雷孟飞,周俊华,汤金毅
(湖南联智科技股份有限公司,长沙 410073)
0 引言
北斗卫星导航系统(BeiDou navigation satellite system, BDS)是我国自主研发的全天时、全天候提供高精度位置信息的导航定位系统。随着BDS的逐步完善,BDS 定位精度不断提高,BDS 高精度定位技术也逐渐被应用到各种工程领域施工期和维护期的变形监测中[1]。利用BDS 进行变形监测,可以克服人工测量所存在的受自然条件限制严重、不能实现自动化监测、监测成本高等弊端,因此在变形监测中的应用越来越广泛。
BDS 自动化监测系统采用静态相对定位的算法进行高精度解算,由于基准站和监测站的距离相对较近,解算结果水平方向的精度通常能够达到±3 mm,高程方向能达到±5 mm。监测结果中的大多误差已经通过差分算法消除,但是对于一些周期性的误差,比如多路径误差、周跳以及设备噪声造成的高频误差和异常跳动则无法剔除干净,特别对于一些高边坡监测项目,通常信号遮挡严重、卫星星座分布不均,周期性误差和高频误差明显,并不能得到有效剔除[2]。这些周期性误差和高频误差为边坡监测带来很大困难,技术人员很难从各项误差中提取有用信号来判断边坡是否发生形变以及是否需要形变预警,因此有必要对BDS变形监测的数据进行降噪处理,获得监测点的真实位移坐标时间序列。
小波变换是1 种新的变换分析方法,它克服了傅里叶变换窗口大小不能随频率变化等缺点,提供随频率改变的“时间-频率”窗口,可以探测信号中的瞬态成分及频率成分[3]。……
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