用拟准检定法探测和修复GPS数据中的粗差和周跳
第27卷第3期武汉大学学报?信息科学版
Vol.27No.32002年6月
G eomatics and Information Science of Wuhan University J une 2002
文章编号:1000-050X (2002)03-0246-05文献标识码:A
用拟准检定法探测和修复GPS
数据中的粗差和周跳
韩保民1 欧吉坤1 柴艳菊1
(1 中国科学院测量与地球物理研究所,武汉市徐东路174号,430077)
摘 要:用粗差的拟准检定法来探测和修复GPS 相位观测值中的粗差和周跳,概述了用拟准检定法探测和修复周跳的数学模型,并给出了具体实施步骤;用两个算例验证了本文方法的可行性和有效性。关键词:GPS 相位观测值;粗差;周跳;探测和修复;拟准检定法中图法分类号:P228.41
周跳是载波相位观测值中特有的问题[1～4],它是提高定位精度的一个限制性因素。研究表
明,未被探测的周跳将主要被整周模糊度参数及接收机位置改正参数所吸收,从而导致对这些参数的有偏估计。因此,周跳的探测和修复是GPS 相位数据处理中不可缺少的重要组成部分。只有消除了周跳的“干净”的相位数据,才能用于精密定位。对于周跳探测和修复的研究,方法很多,例如多项式拟合法或高次差法可用来探测和修复比较大的周跳[2～4];在卫星间求差可用来探测和修复与卫星有关的周跳[3];根据平差后的残差可以发现和修复较小的周跳[3];也可以用双频P 码伪距或根据电离层延迟变化来探测和修复周跳,但这种方法只适用于双频接收机[2];另外,Collin 和Warnant 利用小波变换来探测和修复周跳,也取得较好的效果[5],但这种方法需要多个历元的数据;对动态定位中粗差与周跳的探测,则常用卡尔曼滤波的方法[6,7]。
粗差的拟准检定法是一种辨识、定位并估算观测数据中粗差的新方法[8～12]。它以观测值的真误差为研究对象,通过附加“拟准观测的真误差范数极小”的条件,直接求解关于真误差的秩亏方程组;依据真误差估值的分布特征(分群现象),准确定位粗差,然后估算粗差大小并予以修正。该方法的突出优点是:①辨识粗差准确率高;②能同时定位多个粗差。鉴于周跳探测和修复是建立在
粗差定位的基础上的,所以本文尝试用拟准检定法来探测和修复GPS 相位观测值中的周跳。本
文采用最常用的相位双差观测值作为检测量序列,用拟准检定法来探测和修复GPS 相位观测值中的粗差和周跳。
1 数学模型
设线性化后的双差观测方程为:
A X +BN =L +Δ
(1)
式中, A 为n ×3维系数矩阵(n 为观测值个数);
X 为三维未知点坐标改正值组成的向量, X =
(δX ,δY ,δZ )T
;N 为k 维整周模糊度向量(k 为
模糊度个数);L 为n 维单频双差观测值向量;Δ为n 维真误差向量;观测值的权阵为P 。令A =( A ,B ),X =( X ,N ),则双差观测方程可以写成:
AX =L +Δ(2)其中,A 为n ×m 维(m =k +3)系数矩阵;X 为m
维待估参数向量,其他符号意义同上。记R =I -A (A T PA )-1A T
P ,容易导出如下确定关系式:
R Δ=-RL (3) 由于R 的秩为n -m ,是秩亏矩阵,为此,可
选出r (>m )个拟准观测,然后附加“拟准观测的真误差Δr 范数极小”的条件,即
‖^Δr ‖2P =ΔT
P
Δr =min (4)
此时取
收稿日期:2001-10-10。
项目来源:国家自然科学基金资助项目(40074003);中国科学院知识创新工程资助项目(KZCX2-106)。
G =G Q =(0,A r T
),P =P Q =
00
P r
则附加条件可表示为:
G Q P Q ΔQ =A r T
P r
Δr =0(5)
可由方程(3)求解真误差估值^Δ:
^ΔQ =^Δl ^Δr
=-(R T R +P Q G Q T G Q P Q )-1
?R T
RL
(6)
通过初选、复选拟准观测求得^Δ,根据^Δ呈现明显分群的特征,可以确定粗差或周跳的位置。假设第i 个观测被判定含粗差或周跳,可用一个n 维单位向量e i =(0…010…0)T (第i 个分量为1,其余为0)标记出来。如果找到b 个粗差或周
跳,就得到b 个n 维单位向量e j (j =1,2,…,b )。这b 个单位向量可确定系数阵C b 的结构,即C b =(e 1,…,e b )。最后可用如下公式来估计粗差或周跳的大小:
^
Q =(C b T PRC b )-1C b T PRL
(7)
2 算例分析
下面通过两个算例简要说明用拟准检定法探测和修复GPS 相位观测中粗差和周跳的情况。
例1 探测一个粗差和一个周跳的情况。在一条长为5122.723m 基线上进行实验观测,采样间隔为15s ,截止高度角为15°,共观测了200个历元,本文只取了其中的5个历元的观测数据。其中组成双差时的5个卫星对为8-7、27-7、16-7、2-7和4-7。在第一历元的4-7卫星对上
模拟了一个0.12m 的粗差,在第四历元的8-7卫星对上模拟了1周的周跳。由于周跳具有继承性,因此在第五历元的8-7卫星对上也有1周的周跳(模拟值见表1的第3列)。
表1 用拟准检定法检测一个粗差和一个周跳的结果
Tab.1 Results of Detecting One Gross Error and One Cycle Slip by QUAD Method
No.L 0/m
/m
L /m No.1Class u i No.2|^Δ(1)
|
|W Ⅰ(1)
|No.3
|^Δ(2)
|
|W Ⅰ(2)
|
|W Ⅱ|10.1500.0000.1501420.02630.0000.069240.0000.0480.03920.1150.0000.1151320.034240.0000.100250.0000.1050.08430.0730.0000.0731220.103190.0000.154220.0000.2420.19340.1260.0000.1262020.183250.0010.29520.0000.2440.19550.1310.1200.251720.303100.0010.328190.0010.3240.25960.1560.0000.1561820.339140.0010.41770.0010.3560.28570.1150.0000.115920.36260.0010.47830.0010.3890.31080.0740.0000.074192-0.384200.0010.54440.0010.3890.31190.1250.0000.125820.42080.0020.578200.0010.4610.368100.1290.0000.129172-0.465220.0020.600100.0010.5390.431110.1460.0000.1461520.559
180.0020.60490.0010.6380.510120.1090.0000.109620.758150.0020.63380.0010.6610.528130.0700.0000.0701020.87970.0020.674230.0010.6740.539140.1210.0000.121112 1.71440.0020.781140.0020.9180.733150.1250.0000.125162-1.86490.0020.81010.002 1.0120.809160.1470.1900.337110.22420.0020.827150.002 1.0300.823170.1170.0000.117210.755130.0020.943130.002 1.2030.961180.0740.0000.07431-0.988230.003 1.022180.002 1.341 1.072190.1210.0000.121410.960170.003 1.230170.004 1.936 1.546200.1270.0000.12751-1.795120.004 1.665110.004 2.459 1.964210.1430.1900.333211-1.03210.006 2.332120.005 2.558 2.043220.1130.0000.113221-0.690110.008 3.15260.005 2.817 2.250230.0690.0000.069231 1.04450.12146.51550.12267.06053.565240.1210.0000.121241-0.963210.18269.745210.185101.95181.43425
0.125
0.000
0.125
25
1
-0.173
16
0.185
71.059
16
0.189
103.907
82.997
r =13
r =22
r =22
注:No.表示观测值序号,No.1、No.2、No.3分别表示重新排序后的观测值序号,r 为拟准观测个数。
1)初选拟准观测。先求出残差V =-RL ,然后计算分类指标,将观测值分成4类(具体分类标准参考文献[10]、文献[12]),其中,“0”类观测含粗差的可能性很大,不宜选作拟准观测;“1”类观测的结构差,可能是强影响点,也不选入拟准观
测。“3”类观测含粗差的可能性小,可优先选作拟
准观测。除上述三类特殊情况,其余观测均归入“2”类。此类观测中,应视具体情况,标准化最小二乘残差u i 较小的可选入拟准观测。本例中考虑到“2”类观测中|u 10|与|u 11|之间有较明显差
7
42第3期 韩保民等:用拟准检定法探测和修复GPS 数据中的粗差和周跳
异,初选拟准观测为l 14、l 13、…、l 10共13个,见表1中第7列的横线上部分。按式(6)计算出真误差估值^Δ,并计算另一个反映拟准观测分类指标W I i ,W I
i =^Δi /C 1,其中C 1=1.483med i
|^Δi |(i =
1,…,n )。
2)复选拟准观测。根据|^Δ|和|W
Ⅰ(1)
|可以
发现,|Δ11|和|Δ15|、|W Ⅰ(1)
11|与|W Ⅰ(1)5|之间有分群现象,这时复选拟准观测为22,计算|^Δ(2)|和|W Ⅰ(2)i |,此时分群更明显;复选拟准观测仍选
为22,然后计算指标W Ⅱi =^Δi /C 3,其中C 3=
^Δi T ^Δr /(r -1),r 为拟准观测数。
3)结果分析。从最后求得的W Ⅰ(2)
i 和W Ⅱ
i 可知,后面三个真误差估值对应的W Ⅰ(2)i 和W Ⅱi 远远大于其他值,存在明显分群现象,可以认为它们确实存在粗差或周跳。从按式(7)计算的粗差估值来看,它们的结果和模拟值很接近,只要从观测值中减去这些估值就能达到修复周跳的目的。至此,本算例模拟的1个粗差和1个周跳都被探测出来,并得到修正。有关计算结果见表1、图1。
表1每5个观测值为一个历元;L 0为没有周跳的
观测值; 为模拟的粗差和周跳,令L =L 0+ ,L 表示含粗差或周跳的双差观测值。从图1中可看出,经过初选和复选拟准观测值,真误差估值分群的现象表现得很突出,含粗差或周跳的真误差估值明显离群漂浮到上面,而其他没有“问题”的真误差估值则沉到底下。图1中,^Δ为真误差估值;W Ⅰ为反映拟准观测分群的一个指标。 例2 探测多个粗差和多个周跳的情况。
实验条件及所采用的数据同例1。假设在第一历元4-7卫星对上有0.12m 的粗差,另外,还在第三历元的2-7卫星对、第五历元的4-7卫星对上分别模拟了0.15m 和0.22m 的粗差,在第4历元的8-7和27-7卫星对上分别模拟了1周的周跳。由于周跳的继承性,在随后的1个历元的相应的卫星对上也都有1周的周跳。仿照例1的3个步骤,经一次初选和两次复选后,模拟的3
个粗差和2个周跳都被定位出来,其估值也都很接近模拟值。有关计算及结果见表2、图2。
(a ) (b )
图1 用拟准检定法检测一个粗差和一个周跳的结果示意图
Fig.1 Illustration of Detecting One Gross Error and One Cycle Slip by QUAD Method
(a ) (b )
图2 用拟准检定法检测多个粗差和周跳的结果示意图
Fig.2 Illustration of Detecting Multiple Gross Error and Cycle Slip by QUAD Method
8
42 武汉大学学报?信息科学版 2002年
表2 用拟准检定法检测多个粗差和周跳的结果
Tab.2 Results of Detecting Multiple Gross Error and Cycle Slip by QUAD Method
No.L0/m /m L/m No.1Class u i No.2|^Δ(1)||WⅠ(1)|No.3|^Δ(2)||WⅠ(2)||WⅡ| 10.1500.0000.1501820.010190.0000.095190.0000.0460.056 20.1150.0000.1151320.01730.0010.123240.0000.1580.190 30.0730.0000.07382-0.045200.0010.16710.0000.1750.210 40.1260.0000.1261920.233240.0010.18730.0010.1980.238 50.1310.1200.251920.31180.0010.238200.0010.2030.245 60.1560.0000.156620.537150.0020.309230.0010.3190.384 70.1150.0000.1152020.585230.0020.32640.0010.3260.393 80.0740.0000.0741520.609100.0020.33720.0010.4450.536 90.1250.0000.1251020.642180.0020.43080.0010.5100.614 100.1290.0000.1291120.687130.0020.47390.0010.5210.627 110.1460.0000.1461220.701120.0030.583150.0020.5890.708 120.1090.0000.109720.72090.0030.652100.0020.6390.769 130.0700.0000.070162-0.95710.0030.67470.0020.6740.811 140.1210.1500.271142-1.03170.0030.694130.0020.7040.847 150.1250.0000.125172-1.10740.0040.705120.0030.993 1.195 160.1470.1900.337110.617110.0040.808180.003 1.004 1.208 170.1170.1900.307210.85120.0040.869110.005 1.710 2.057 180.0740.0000.07431-0.07860.0050.91960.006 2.011 2.420 190.1210.0000.121410.45250.12324.63850.12344.92554.050 200.1270.0000.12751-0.511140.14929.991140.14954.28265.308 210.1430.1900.333211-0.957210.18837.632210.18366.91280.504 220.1130.1900.303221-1.215220.18938.032160.18768.44982.353 230.0690.0000.0692310.099160.19038.130220.19370.43384.741 240.1210.0000.1212410.228170.19439.028170.19671.62186.169 250.1250.2200.345251-1.717250.21944.046250.21979.94096.178
r=12r=18r=18
注:No.表示观测值序号,No.1、No.2、No.3分别表示重新排序后的观测值序号,r为拟准观测个数。
3 结 论
从以上算例结果可以看出,用粗差的拟准检定法探测GPS相位数据中的粗差和周跳有以下特点:①适合于单频接收机;②如果拟准观测选择正确,利用真误差呈现明显分群现象的特点,可以同时准确地探测出GPS相位观测值中的粗差或周跳,并对它们作出比较准确的估计与修正;③可探测几个历元的相位观测值中的粗差和周跳,这对快速定位的数据质量控制有着非常重要的意义。
限于篇幅,本文没有和其他方法作比较。但应该指出的是,像本文这样仅利用5个历元的观测值,用小波方法和常用的多项式拟合法来探测粗差和周跳是很困难的。
参 考 文 献
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北京:测绘出版社,1992
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6 Mertikas S P,Rizos C.On-line Detection of Abrupt Changes in the Carrier-phase Measurements of GPS.
Journal of G eodesy,1997,71:469～482
7 Bastos L,Landau H.Fixing Cycle Slips in Dual-frequency K inematic GPS-applications Using K alman Filtering.
Manuscripta G eodaetica,1988,13:249～256
8 欧吉坤.一种检测粗差的新方法———拟准检定法.科学通报,1999,44(16):1777～1781
9 欧吉坤.粗差的拟准检定法(QUAD法).测绘学报, 1999,28(1):15～20
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11 柴艳菊,欧吉坤.粗差拟准检定法的实施方案设计.
测绘工程,2001,10(1):19～22
12 欧吉坤.论真误差拟准解的基本特性.测绘学报,
942
第3期 韩保民等:用拟准检定法探测和修复GPS数据中的粗差和周跳
1999,28(2):144～147
作者简介:韩保民,博士生。主要从事GPS快速定位、星载GPS 低轨卫星精密定轨等方面研究。E-mail:hanbm@https://www.wendangku.net/doc/571864375.html,
Detecting and R epairing the G ross Errors and
Cycle Slips by QUAD Method
HA N B aom i n1 O U Jikun1 CHA I Y anj u1
(1 Institute of G eodesy and G eophysics,Chinese Academy of Sciences,174Xudong Road,Wuhan,China,430077)
Abstract:The cycle slip is a peculiar question in the GPS carrier-phase observations.Since the cy2 cle slips that have not been detected are mainly absorbed by the integer ambiguity parameters and receiver position corrections and can lead to the biased estimates for those integer ambiguity pa2 rameters,therefore,the detection and repair of cycle slips in carrier-phase data are two major quali2 ty-control problems that need to be addressed.There are many methods for detecting and repairing the cycle slips.For example,the polynomial fitting method for detecting the relative big cycle slips is often used.The differences between satellites can detect and repair the cycle slips that related to the satellites.In addition,the smaller cycle slips can be detected and repaired according to the residues obtained after adjustment,and so on.The method called“quasi-accurate detection of gross errors(QUAD)”takes real errors of observations as object to be studied;it can simultaneously de2 tect,locate multiple gross errors in surveying data,estimate their values and accuracies and then correct them.Seeing that the principle of detecting and repairing cycle slips is based on the loca2 tion of gross error,the QUAD method is introduced to detect and repair the cycle slips in GPS car2 rier-phase data in this paper.The mathematics model is summarized at first.Then detailed imple2 mentation procedure is presented.At last,two numerical examples are given out to illustrate the feasibility and validity of this method.The results show that:①the method is fit for single-fre2 quency as well as for dual-frequency;②if the quasi-accurate observations have been selected cor2 rectly,the“hive off”phenomena of real errors are very distinct.Thus using QUAD method for de2 tecting gross errors and cycle slips is very direct and accurate,the gross errors and cycle slips can be detected simultaneously and the estimators of detected gross errors and cycle slips are relatively close to the simulation values as well;③gross errors and cycle slips can be detected by using very few epochs which is vitally important to the data quality control for Rapid Positioning.
K ey w ords:GPS carrier-phase observation;gross error;cycle slip;detection and repair;QUAD method
About the author:H AN Baomin,Ph.D candidate.H is research interests are in rapid GPS positioning and GPS-based orbit determination for low-earth satellites.
E-mail:hanbm@https://www.wendangku.net/doc/571864375.html,
052 武汉大学学报?信息科学版 2002年
实验14霍尔效应数据处理
霍尔效应数据处理范例 由公式： B ??I ?= H V K H ；r M L L NI B μμ2 10+ = 某次测量的标准偏差：01253.017)(7 1 2 =--= ∑=i i X x x S 平均值的标准偏差：004738 .0) 17(7)(7 1 2 =--= ∑=i i x x x S
不确定度估算： U A ＝x S ＝0.0047 ； 029.03 05.03 == ?= m U B 029.0)0029.0()0047.0(222 2=+=+=B A V U U U 0053.049 .5029 .0== ?= H X V V U E H3 V H4 -0.63 -1.44 -2.25 -3.04 -3.83 -4.58 -5.28 -6.04 H V 0.79 1.58 2.41 3.20 3.99 4.76 5.48 6.21 描绘霍尔电压与励磁电流关系图：
0021.092 .3008 .0==?= V U E V V 38.17 1500 10400.1500) 150069 .200.4(92.3 ) (7 02 1=????+ =N ??+= -πμμCH M r H H I I L L V K )/(T mA mv ?
%9.00085.0)0021.0()0082.0(222 2==+=+=E V I K E E )/(2.016.0%9.038.17T mA mv U K ?==?=K ?E =H K 处理结果： H K =（17.4±0.2）)/(T mA mv ? （P=0.683） E=0.9% 2217001885 .0179.4001885.01500269 00.4==+ =K (T mA /)
Win7兼容性测试及常见问题解答
Win7兼容性测试及常见问题解答 如果你是一个战斗在一线的IT管理人员，你可以日益感受到Win7的灼灼热浪, 各大IT类站点，论坛都在讨论着跟此有关的话题；您的客户也可能正在酝酿着更新成Windows操作平台，随着今年初微软高调宣布要停止对XP的支持，转而全力推行Win7平台；XP操作平台已经完成它的历史使命，将会与我们渐行渐远；Win7时代的大幕已经拉起。 不同于Vista的遮遮掩掩，有气无力，微软公司对Win7有着强烈的自信；与之相关的配套产品线已经完全成熟起来；硬件市场的已经完全成熟，甚至于已经熟透了；软件产品的完善，如office2010, Exchange2010, IE8,触摸屏技术等等。而且无论是官方数据还是我们这边自己的测试数据都证实了Win7的强大与完美。面对以上种种刚性需求（需要买房子的人，一定特恨这个名词），IT人员尤其是CIO一定会心存顾忌，会考虑到以下二个问题： 1．公司目前的主流配置，是否满足Win7的硬件需求 2．公司的常用软件或流程中工作的Web站点能否在Win7中正常工作，毕竟Win7的底层技术有了很大的变更，软件兼容性是我们最需要考虑的问题 其实你们根本不用担心以上问题，贴心的微软已经提供了专门的测试工具，我们呆会会一一进行讲解，现在先进行基础知识的普及，“工欲善其事，必先利其器”吗！当然，有一定基础的人，可以掠过此部分内容。 Win7的版本介绍
Windows 7包含6个版本，分别为Windows 7 Starter(初级版)、Windows 7 Ho me Basic(家庭普通版)、Windows 7 Home Premium(家庭高级版)、Windows 7 Professional(专业版)、Windows 7 Enterprise(企业版)以及Windows7 Ultimate(旗舰版)。 家庭用户考虑家庭版就可以了，更高的版本对硬件要求比较高，而且很多功能也用不上。 做为企业级用户就只好在专业版，企业版和旗舰版之间进行选择了。Windows 7 Professional(专业版) 面向爱好者和小企业用户，满足办公开发需求，包含加强的网络功能，如活动目录和域支持、远程桌面等，另外还有网络备份、位置感知打印、加密文件系统、演示模式、Windows XP模式等功能。64位可支持更大内存(192GB)。可以通过全球OEM厂商和零售商获得。 Windows 7 Enterprise(企业版) 面向企业市场的高级版本，满足企业数据共享、管理、安全等需求。包含多语言包、UNIX应用支持、BitLocker驱动器加密、分支缓存(BranchCache)等，通过与微软有软件保证合同的公司进行批量许可出售。不在OEM和零售市场发售。Windows 7 Ultimate(旗舰版) 拥有所有功能，与企业版基本是相同的产品，仅仅在授权方式及其相关应用及服务上有区别，面向高端用户和软件爱好者。专业版用户和家庭高级版用户可以付费通过Windows随时升级(WAU)服务升级到旗舰版。 注意：
GPS测量操作与数据处理复习资料
第一部分GPS静态测量第一章 GPS静态测量基础 1相对定位指的是在进行GPS定位时，多台同步接收机进行同步观测，采集同步观测数据；在数据处理时，则利用这些同步观测数据，计算出同步观测站之间的相对位置（坐标差/基线向量。） 2数据处理过程一般包括基线处理、网平差、坐标转换和高程转换，最终求出高精度的网点坐标。 3 GPS测量型接收机一般分为单频和双频两大类。单频GPS测量型接收机,接收信号：GPS 导航电文、C/A码、L1载波。双频GPS测量型接收机（双频GPS测量仪）,接收信号：GPS 导航电文、C/A码伪距、P码伪距、L1载波相位、L2载波相位。 第二章 GPS静态测量工作的流程 1一般GPS静态测量工作分为三个阶段，即测前准备、玩野实施和数据处理。 2测前准备阶段的主要工作包括项目立项、技术设计、实地踏勘、设备检定、资料收集整理、人员组织等。 3测量实施的内容包括：实地了解测区情况、卫星状况预报、确定作业方案、外业观测。 4 GPS基线向量网被分成了A、B、C、D、E五个级别。 C级网为地方控制网和工程控制网；D级网为工程控制网；E级网为测图网。 5 GPS网常用的布网形式有以下几种：跟踪站式、会战式、多基准站式、同步图形扩展式、单基准站式。 跟踪站式：若干台接收机长期固定安放在测站上，进行常年、不间断的观测，即一年观测365天，一天观测24小时，这种观测方式很像是跟踪站，因此，这种布网形式被称为跟踪站式。特点：不间断的连续观测，观测时间长，数据量大，采用精密星历，成本高。 会站式：在布设GPS网时，一次组织多台GPS接收机，集中在一段不太长的时间内，共同作业。在作业时，所有接收机在若干天的时间里分别在同一批点上进行多天、长时段的同步观测，在完成一批点的测量后，所有接收机又都迁移到另外一批点上进行相同方式的观测，直至所有的网点观测完毕，这就是所谓的会站式的布网。特点：较长时间、多时段观测，可以较好地消除SA等因素，有特高的尺度精度。 多基准站式：就是有若干台接收机在一段时间里长期固定在某几个点上进行长时间的观测，这些测站称为基准站。在基准站进行观测的同时，另外一些接收机则在这些基准站周围相互之间进行同步观测。 同步图形扩展式：就是多台接收机在不同测站上进行同步观测，在完成一个时段的同步观测后，又迁移到其他的测站上进行同步观测，每次同步观测都可以形成一个同步图形。在测量过程中，不同的同步图形间一般有若干个公共点相连，整个GPS网由这些同步图形构成。 特点;扩展速度快，图形强度较高，作业方法简单。 单基准站式：又称做星形网方式，它是以一台接收机作为基准站，在某个测站上连续开机观测，其余的接收机在此基准站观测期间，在其周围流动，每到一点就进行观测，流动的基准站之间一般不要求同步，这样，流动的接收机每观测一个后四段，就与基准站间测得一
7.4-整周跳变的探测与修复
7.4 整周跳变的探测与修复 GPS 载波相位测量，只能测量载波滞后相位1周以内的小数部分，不能测量载波滞后相位的整周数)(0N 。其后的载波滞后相位整周数变化值（始后周数），是通过多普勒积分由电子计数器累计读得的。由于GPS 信号接收机自身故障或GPS 信号意外中断，导致载波锁相环路的短暂失锁，而引起多普勒计数的短暂中断；当载波锁相环路重新锁定后，多普勒计数又重新开始，以致造成载波滞后相位整周数变化值（始后周数）的不连续计数。这种多普勒计数的中断现象，称为整周跳变，简称为周跳（cycle slip ）。 当GPS 载波相位观测值没有发生周跳时，卫星一次通过的载波滞后相位整周数是连续的，各时元（历元）的观测值都会含有一个共同的整周未知数，即时元1t 的整周模糊度0N ，当发生周跳时，其后所有的载波相位观测值都会含有一偏差?，该偏差就是中断期间所丢失的整周计数，即周跳后的载波相位观测中含有未知数?+0N 。 所谓周跳的探测就是利用观测的信息来发现周跳。在探测出周跳后，利用观测信息来估计丢失的周数?，从而修正周跳后的载波相位观测值，称为周跳的修复。在探测出周跳之后，也可将?+0N 视为周跳后的整周模糊度而利用平差的原理解求出这个未知参数，这是一个整周模糊度的求解问题。 静态定位中，由于接收机静止不动，周跳的探测与修复问题已得到了很好的解决。在动态环境下，由于动态接收机在不断地运动中，周跳的探测与修复比静态定位要困难得多。 由于GPS 信号接收机能提供多种观测信息，利用这些观测信息本身的相互关系（无需轨道信息），可以对周跳进行探测和修复，目前主要有下列方法。 （1）根据有周跳现象的发生将会破坏载波相位测量的观测值???+)(Int 随时间 而有规律变化的特性来探测周跳（高次差或多项式拟合法） （2）利用载波相位及其变化率的多项式拟合来探测、修复周跳（多项式拟合法）； （3）利用伪距和载波相位观测值组合来探测、修复周跳（伪距/载波组合法）； （4）利用双频载波相位组合观测值探测、修复周跳（电离层残差法）。 7.4.1用高次差或多项式拟合法 此种方法是根据有周跳现象的发生将会破坏载波相位测量的观测值???+)(Int 随时间而有规律变化的特性来探测的。GPS 卫星的径向速度最大可达s km /9.0．因而整周计数每秒钟可变化数千周。因此，如果每15s 输出一个观测值的话，相邻观测位间的差值可达数万周，那么对于几十周的跳变就不易发现。但如果在相邻的两个观测值间依次求差而求得观
软件兼容性测试
软件兼容性测试 1软件兼容性与软件兼容性测试 兼容性问题，即应用程序在不同的环境中，是否会因接口、函数的不同而发生错误的问题。 1.1软件兼容性 软件兼容性是指某个软件能稳定地工作在某操作系统/平台之中，就说这个软件对这个操作系统/平台是兼容的，再就是在多任务操作系统中，几个同时运行的软件之间如果能稳定地工作，就说这几个软件之间的兼容性好，否则就是兼容性不好。 另一种情况是软件共享的数据，几个软件之间无需复杂的转换，即能方便地共享相互间的数据，也称为兼容。因此，软件兼容性是衡量软件好坏的一个重要指标。从这个意义上看,软件兼容性不良就是软件推广的最大阻碍，例如在微软历史上花费人力财力最多的Vista系统，发布了半年之久依然是叫好不叫座，据说原因之一是软件兼容性最为用户所诟病。 1.2软件兼容性测试 软件兼容性测试是指测试软件在特定的硬件产台上、不同的应用软件之间、不同的操作系统平台上、不同的网络等环境中是否能很好地运行的测试。简单的说，兼容性测试是指测试某新开发的软件在某一特定环境下与各种软件的协调性，软件之间能否很好的运作。例如，会不会有相互不良的影响，还有软件和硬件之间能否发挥很好的效率工作，会不会影响或导致系统的崩溃等。 1.3配置测试与软件兼容性测试 配置测试是指验证在不同的硬件配置和软件配置下，应用程序能否正常工作。配置测试的目的是保证软件在其相关的硬件上能够正常运行，而兼容性测试主要
是测试软件能否与不同的软件正确协作。 软件兼容性测试（Software Compatibility Testing）是指检查软件之间是否能够正确地进行交互和共享信息。其工作的目标是保证软件按照用户期望的方式进行交互。 2软件兼容性测试的内容 软件兼容性测试的主要内容： 1.操作系统/平台的兼容性 2.应用软件的兼容性，例如framework、flash等 3.浏览器之前的兼容性 4.数据库之间的兼容性 5.其他方面，例如操作系统语言、传输协议、代理服务器、防火墙、自身 产品集成 2.1操作系统/平台的兼容性 市场上有很多不同的操作系统类型，最常见的有Windows、Unix、Macintosh、Linux等。应用软件的最终用户究竟使用哪一种操作系统，取决于用户系统的配置。这样，就可能会发生兼容性问题，同一个软件可能在某些操作系统下能正常运行，但在另外的操作系统下可能会运行失败。因此,理想的软件应该具有平台无关性。 当然，有些软件只是针对某一系列的操作系统平台来开发的，不存在跨平台的需求。但同一操作系统也有多个版本，例如Windows系统也有不同的系列版本号，如Windows 2000 /XP/Vista等，他们之间可能也有许多不同的组件属性。因此，有些软件可能需要在不同操作系统平台上重新编译才可运行，有些软件需要重新开发或改动较大才能在不同平台运行。因此，在软件发布之前，需要在各种操作系统下对应用软件进行兼容性测试。 自行安装多种平台和模拟应用环境进行测试，但缺点是难以覆盖所有平台。一个软件产品的开发成功，不仅仅是编写完为使用者提供服务功能的程序而已，
大学物理实验数据处理基本方法
实验数据处理基本方法 实验必须采集大量数据，数据处理是指从获得数据开始到得出最后结 论的整个加工过程，它包括数据记录、整理、计算与分析等，从而寻找出 测量对象的内在规律，正确地给出实验结果。因此，数据处理是实验工作 不可缺少的一部分。数据处理涉及的内容很多，这里只介绍常用的四种方 法。 1列表法 对一个物理量进行多次测量，或者测量几个量之间的函数关系，往往 借助于列表法把实验数据列成表格。其优点是，使大量数据表达清晰醒目， 条理化，易于检查数据和发现问题，避免差错，同时有助于反映出物理量 之间的对应关系。所以，设计一个简明醒目、合理美观的数据表格，是每 一个同学都要掌握的基本技能。 列表没有统一的格式，但所设计的表格要能充分反映上述优点，应注意以下几点：1．各栏目均应注明所记录的物理量的名称(符号 )和单位； 2．栏目的顺序应充分注意数据间的联系和计算顺序，力求简明、齐全、有条理； 3．表中的原始测量数据应正确反映有效数字，数据不应随便涂改，确实要修改数据时， 应将原来数据画条杠以备随时查验； 4．对于函数关系的数据表格，应按自变量由小到大或由大到小的顺序排列，以便于判 断和处理。 2图解法 图线能够明显地表示出实验数据间的关系，并且通过它可以找出两个 量之间的数学关系，因此图解法是实验数据处理的重要方法之一。图解法 处理数据，首先要画出合乎规范的图线，其要点如下： 1.选择图纸作图纸有直角坐标纸 ( 即毫米方格纸 ) 、对数坐标纸和 极坐标纸等，根据 作图需要选择。在物理实验中比较常用的是毫米方格纸，其规格多为17 25 cm 。 2.曲线改直由于直线最易描绘 , 且直线方程的两个参数 ( 斜率和截距 ) 也较易算得。所以对于两个变量之间的函数关系是非线性的情形，在用图解法时 应尽可能通过变量代换 将非线性的函数曲线转变为线性函数的直线。下面为几种常用的变换方法。 ( 1) xy c ( c 为常数 ) 。 令 z 1，则 y cz，即 y 与 z 为线性关系。 x ( 2) x c y ( c 为常x2，y 1 z ，即 y 与为线性关系。
周跳检测与修复
GPS精密定位 周跳检测与修复（Cycle slip detection and repair） 完整的载波相位是由初始整周模糊度N、计数器记录的整周数INT和接收机基频信号与接到卫星信号的小于一周部分相位差Δφ。Δφ能以极高的精度测定，但这只有在N和INT都正确无误地确定情况下才有意义。卫星在观测中失锁后，造成接收机载波整周计数INT误差，这种现象称为周跳。当重新捕获卫星后，周跳给计数器造成的偏差即为中断期间丢失的整周数，小周跳可以通过检测方法发现后并加以修复，大的周跳或较长时间的失锁，周跳不易修复，需要重新固定整周模糊度。周跳的探测及修复对于用载波相位精密定位至关重要，成功的修复才能获得高精度的结果。 周跳产生的原因： 1.卫星信号暂时阻断； 2.仪器线路暂时故障； 3.外界环境的突变干扰，如电离层、动态变化。 检测周跳的主要方法： 1.屏幕扫描法 观测值中出现周跳后。相位观测值的变化率就不再连续。凡曲线出现不规则的突然变化时，就意味着在相应的相位观测值中出现了整周跳变。早期进行GPS相位测量的数据处理时，就是靠作业人员坐在计算机屏幕前依次对每个站、每个时段、每个卫星的相位观测值的变化率的图像进行逐段检查来探测周跳，然后再加以修复。这种方法比较直观，在早期曾广泛使用。但由于工作繁琐枯燥乏味，而且需反复进行，所以这种手工编辑方法目前正逐步被淘汰，而很少使用了。 2.高次差或多项式拟合法 由于卫星和接收机间的距离在不断变化，因而载波相位测量的观测值INT+Δφ也随时间在不断变化。但这种变化应是有规律的、平滑的。周跳将破坏这种规律性。根据这一特性就能将一些大的周跳寻找出来(尤其是对采样率较高的数据)。 一般来说，一个测站S对同一卫星J的相位观测量，对不同历元间相位观测值取至4至5次差之后，距离变化对整周数的影响已可忽略，这时的差值主要是由于振荡器的随机误差而引起的，因而应具有随机的特性见下表。但是，如果在观测过程中产生了周跳现象，那么便破坏了上述相位观测量的正常变化规率，从而使其高次差的随机特性也受到破坏。我们利用上述性质便可以发现周跳现象。下面以观测量为例，如果在历元t5的观测值中有100周的周跳，则观测量的各阶差值中4次差的异常与历元t5观测值的周跳是相应的。某一历元的周跳发现后，可根据该历元前或后的正确观测值，利用高次差值公式外 载波相位观测量及差值
什么是兼容性测试
1、什么是兼容性测试?兼容性测试侧重哪些方面? 参考答案： 兼容测试主要是检查软件在不同的硬件平台、软件平台上是否可以正常的运行，即是通常说的软件的可移植性。 兼容的类型，如果细分的话，有平台的兼容，网络兼容，数据库兼容，以及数据格式的兼容。 兼容测试的重点是，对兼容环境的分析。通常，是在运行软件的环境不是很确定的情况下，才需要做兼容。根据软件运行的需要，或者根据需求文档，一般都能够得出用户会在什么环境下使用该软件，把这些环境整理成表单，就得出做兼容测试的兼容环境了。 兼容和配置测试的区别在于，做配置测试通常不是Clean OS下做测试，而兼容测试多是在Clean OS的环境下做的。 2、我现在有个程序，发现在Windows上运行得很慢，怎么判别是程序存在问题还是软硬件系统存在问题? 参考答案： 1、检查系统是否有中毒的特征; 2、检查软件/硬件的配置是否符合软件的推荐标准; 3、确认当前的系统是否是独立，即没有对外提供什么消耗CPU资源的服务; 4、如果是C/S或者B/S结构的软件，需要检查是不是因为与服务器的连接有问题，或者访问有问题造成的; 5、在系统没有任何负载的情况下，查看性能监视器，确认应用程序对CPU/内存的访问情况。
3、测试的策略有哪些? 参考答案： 黑盒/白盒，静态/动态，手工/自动，冒烟测试，回归测试，公测(Beta测试的策略) 4、正交表测试用例设计方法的特点是什么? 参考答案： 用最少的实验覆盖最多的操作，测试用例设计很少，效率高，但是很复杂; 对于基本的验证功能，以及二次集成引起的缺陷，一般都能找出来;但是更深的缺陷，更复杂的缺陷，还是无能为力的; 具体的环境下，正交表一般都很难做的。大多数，只在系统测试的时候使用此方法。 5、描述使用bugzilla缺陷管理工具对软件缺陷(BUG)跟踪的管理的流程? 参考答案： 就是Bugzilla的状态转换图。 6、你觉得bugzilla在使用的过程中，有什么问题? 参考答案： 界面不稳定; 根据需要配置它的不同的部分，过程很烦琐。 流程控制上，安全性不好界定，很容易对他人的Bug进行误操作; 没有综合的评分指标，不好确认修复的优先级别。
逐差法和Origin 7.0在大学物理实验数据处理中的比较
逐差法和Origin7.0软件在大学物理实验数据处理中的比较 摘要 本文用逐差法和Origin7.0软件分别对拉伸法测金属丝杨氏模量的实验数据进行处理，结果表明, 利用Origin7.0软件处理实验数据, 具有简洁、快捷与直观等特点, 避免了人为因素所造成的误差，在物理实验数据处理过程中有显著的应用价值。 关键词 逐差法；Origin7.0软件；不确定度；数据处理 大学物理实验测得的数据，必须经过科学的分析和处理，才能揭示出各物理量之间的关系。我们把从获得原始数据起到得出结论为止的加工过程称为数据处理。目前大多数大学物理实验教材中对于实验数据的处理方法有：逐差法、列表法、作图法、最小二乘法。在实验教学中，一般将测量的实验数据选用某种处理方法，来计算实验结果及测量误差分析。不管用那种方法处理实验数据处理,既繁琐又枯燥，又占用学生大量的课外时间, 成为教师和大学生头痛的事情。随着现代教育的发展,大量的实验数据和图像都可以通过计算机应用软件进行分析和处理。利用先进的计算机软件对大量的实验数据进行成批的数据处理能够提高学生的学习效率, 使学生从繁琐的数据推导和计算中解脱出来。而美国Origin Lab 公司推出的软件Origin 7.0在这一问题上能够提供迅速、准确的信息和参数以及图形。因此它在教学、 科研、工程技术等领域具有广泛的应用。 [1] [3] 本文以该软件用于拉伸法测金属丝杨氏模量的实验数据处理过程为例,并与逐差法进行比较，使用Origin 7.0软件能完成实验数据的准确快速处理与分析 。 1实验原理[2] 一根均匀的金属丝，长度为L ，截面积为S ，在受到沿长度方向的外力F 的作用时发生形变，伸长ΔL 。根据胡克定律，在弹性限度内，其应力F/S 与应变ΔL/L 成正比，即 F L E S L ?= 设金属丝直径为d ，则截面积21π4 S d =，其杨氏模量为 24πFL E d L =? （1） 本实验采用图光杠杆法测得ΔL 值（见图1） ()012A A D x L -=? (2) 将（2）代入式（1）得 图1 光杠杆原理
详细分析软件测试的14种类型word版本
详细分析：软件测试的14种类型 文章来源：中国IT实验室收集整理文章作者：佚名发布时间：2007-09-03 字体： [大中小] 软件测试是指使用人工或者自动的手段来运行或测定某个软件产品系统的过程，其目的是在于检验是否满足规定的需求或者弄清预期的结果与实际结果的区别。本文主要描述软件测试的类型。 1. 数据和数据库完整性测试 数据与数据库完整测试是指测试关系型数据库完整性原则以及数据合理性测试。 数据库完整性原即： 主码完整性：主码不能为空; 外码完整性：外码必须等于对应的主码或者为空。 数据合理性指数据在数据库中的类型，长度，索引等是否建的比较合理。 在项目名称中，数据库和数据库进程应作为一个子系统来进行测试。在测试这些子系统时，不应将测试对象的用户界面用作数据的接口。对于数据库管理系统(DBMS)，还需要进行深入的研究，以确定可以支1持测试的工具和技术。 比如，有两张表：部门和员工。部门中有部门编号，部门名称，部门经理等字段，主码为部门编号;员工表中有员工编号，员工所属部门编号，员工名称，员工类型等字段，主码为员工编号，外码为员工所属部门编号，对应部门表。如果在某条部门记录中部门编号或员工记录员工编号为空，他就违反主码完整性原则。如果某个员工所属部门的编号为##，但是##在部门编号中确找不到，这就违反外码完整性原则。 员工类型如下定义：0：职工，1：职员，2：实习生。但数据类型为Int，我们都知道Int占有4个字节，如果定义成char(1).就比原来节约空间。 2. 白盒测试
白盒测试是基于代码的测试，测试人员通过阅读程序代码或者通过使用开发工具中的单步调试来判断软件的质量，一般黑盒测试由项目经理在程序员开发中来实现。 白盒测试分为动态白盒测试和静态白盒测试 2.1 静态白盒测试 利用眼睛，浏览代码，凭借经验，找出代码中的错误或者代码中不符合书写规范的地方。比如，代码规范中规定，函数必须为动宾结构。而黑盒测试发现一个函数定义如下： Function NameGet(){ …. } 这是属于不符合开发规范的错误。 有这样一段代码: if (i<0) & (i>="0) … 这段代码交集为整个数轴，IF语句没有必要 I="0; while(I>100){
实验数据处理的几种方法
1.4 实验数据处理的几种方法 物理实验中测量得到的许多数据需要处理后才能表示测量的最终结果。对实验数据进行记录、整理、计算、分析、拟合等，从中获得实验结果和寻找物理量变化规律或经验公式的过程就是数据处理。它是实验方法的一个重要组成部分，是实验课的基本训练内容。本章主要介绍列表法、作图法、图解法、逐差法和最小二乘法。 1.4.1 列表法 列表法就是将一组实验数据和计算的中间数据依据一定的形式和顺序列成表格。列表法可以简单明确地表示出物理量之间的对应关系，便于分析和发现资料的规律性，也有助于检查和发现实验中的问题，这就是列表法的优点。设计记录表格时要做到：（1）表格设计要合理，以利于记录、检查、运算和分析。 （2）表格中涉及的各物理量，其符号、单位及量值的数量级均要表示清楚。但不要把单位写在数字后。 （3）表中数据要正确反映测量结果的有效数字和不确定度。列入表中的除原始数据外，计算过程中的一些中间结果和最后结果也可以列入表中。 （4）表格要加上必要的说明。实验室所给的数据或查得的单项数据应列在表格的上部，说明写在表格的下部。 1.4.2 作图法 作图法是在坐标纸上用图线表示物理量之间的关系，揭示物理量之间的联系。作图法既有简明、形象、直观、便于比较研究实验结果等优点，它是一种最常用的数据处理方法。 作图法的基本规则是： （1）根据函数关系选择适当的坐标纸（如直角坐标纸，单对数坐标纸，双对数坐标纸，极坐标纸等）和比例，画出坐标轴，标明物理量符号、单位和刻度值，并写明测试条件。 （2）坐标的原点不一定是变量的零点，可根据测试范围加以选择。，坐标分格最好使最低数字的一个单位可靠数与坐标最小分度相当。纵横坐标比例要恰当，以使图线居中。 （3）描点和连线。根据测量数据，用直尺和笔尖使其函数对应的实验点准确地落在相应的位置。一张图纸上画上几条实验曲线时，每条图线应用不同的标记如“+”、“×”、“·”、“Δ”等符号标出，以免混淆。连线时，要顾及到数据点，使曲线呈光滑曲线（含直线），并使数据点均匀分布在曲线（直线）的两侧，且尽量贴近曲线。个别偏离过大的点要重新审核，属过失误差的应剔去。 （4）标明图名，即做好实验图线后，应在图纸下方或空白的明显位置处，写上图的名称、作者和作图日期，有时还要附上简单的说明，如实验条件等，使读者一目了然。
软件测试用例实例 非常详细
1、兼容性测试 在大多数生产环境中，客户机工作站、网络连接和数据库服务器的具体硬件规格会有所不同。客户机工作站可能会安装不同的软件例如，应用程序、驱动程序等而且在任何时候，都可能运行许多不同的软件组合，从而占用不同的资源。 测试目的 配置说明操作系统系统软件外设应用软件结果 服务器Window2000(S) WindowXp Window2000(P) Window2003 用例编号TestCase_LinkWorks_WorkEvaluate 项目名称LinkWorks 模块名称WorkEvaluate模块 项目承担部门研发中心-质量管理部 用例作者 完成日期2005-5-27 本文档使用部门质量管理部 评审负责人 审核日期 批准日期 注：本文档由测试组提交，审核由测试组负责人签字，由项目负责人批准。历史版本： 版本/状态作者参与者起止日期备注 V1.1
1.1. 疲劳强度测试用例 强度测试也是性能测试是的一种，实施和执行此类测试的目的是找出因资源不足或资源争用而导致的错误。如果内存或磁盘空间不足，测试对象就可能会表现出一些在正常条件下并不明显的缺陷。而其他缺陷则可能由于争用共享资源（如数据库锁或网络带宽）而造成的。强度测试还可用于确定测试对象能够处理的最大工作量。 测试目的 测试说明 前提条件连续运行8小时,设置添加10用户并发 功能1 2小时 4小时 6小时 8小时 功能1 2小时 4小时 6小时 8小时 一、功能测试用例 此功能测试用例对测试对象的功能测试应侧重于所有可直接追踪到用例或业务功能和业务规则的测试需求。这种测试的目标是核实数据的接受、处理和检索是否正确，以及业务规则的实施是否恰当。主要测试技术方法为用户通过GUI（图形用户界面）与应用程序交互，对
现代测量平差与数据处理理论的进展
技术专题 编者按 本刊2009年第6期刊登了 信息化测绘时代的工程测量技术发展 技术专题综述部分和数据获取部分的两篇论文,在读者中引起强烈反响,大家对该专题后续论文的刊出给予了期待。本期以 数据处理与管理 部分为重点,向读者奉献3篇论文: 现代测量平差与数据处理理论的进展 (由中南大学朱建军教授等撰写)、 工程数据库的发展要素与建设 (由建设综合勘察研究院黄坚研究员等撰写)和 工程测量标准体系的构建与发展 (由中国有色金属工业西安勘察设计研究院郭渭明教授等撰写),分别从现代测量平差与数据处理理论、工程数据库、工程测量标准体系三个方面论述了 数据处理与管理 的基础理论、技术方法和发展趋势等。同时,本期还刊登 综述 部分之 工程测量在信息化测绘战略跨越中的拓展 (由北京城建勘测设计研究院秦长利教授撰写)和 典型应用 部分之 激光雷达国家体育馆屋顶钢结构安装滑移质量监测 (由北京建筑工程学院王晏民教授等撰写)。前者对在信息化测绘战略跨越中工程测量采用卫星定位测量、摄影测量、GIS、大型工程精密工程测量、轨道交通精密施工测量和变形监测等技术和方法及其应用成果进行了论述;后者探讨了激光雷达技术应用于国家体育馆屋顶钢结构安装与质量监测的作业流程、特征数据提取及精度分析等。 现代测量平差与数据处理理论的进展 朱建军,宋迎春 (中南大学信息物理工程学院,长沙 410083) 摘要:本文首先简述了现代测量平差中的各种理论与经典测量平差之间的关系,指出现代测量平差与数据处理理论仍然是以高斯-马尔柯夫模型为核心,通过该模型在不同层面上的扩充、发展形成了若干新理论、新方法,并以图描述了经典测量与现代测量数据处理中各种理论之间的关系。然后分别阐述了现代测量数据处理中粗差理论、系统误差的处理、病态问题的处理、非线性问题的处理、不等式约束的平差等的发展,最后综述了其他数据处理理论的一些发展情况。 关键词:经典测量平差;现代测量平差;高斯-马尔柯夫误差模型;误差模型扩展 中图分类号:P207文献标识码:B Progress of modern surveying adjustment and theory of data processing Zhu Jianjun,Song Yingchun (School of Geomatics,Central South Unive rsity,Chan gsha 410083,China) Abstract:This paper described the relationship between the theories in modern surveying adjustment and the traditional surveying adjustment.It pointed out that the theories of modern surveying adjustment and the data processing should be still based on Gauss-Markov error model.Through enlarge ment and development in different aspects of the model,ne w theories and methods are worked out.A figure showing such relationship is given. Meanwhile,the theories on blunder detec tion,systematic error processing,il-l pose problem,nonlinear model, inequality constraints are elaborated.At the last the progresses of other theories on data processing are summarized. Key words:traditional surveying adjustment;modern surveying adjustment;Gauss-Markov error model; e xtension o f error model 收稿日期:2009-09-28 作者简介:朱建军(1962-),男(汉族),湖南双峰人,博士,教授.
大学物理实验_常用的数据处理方法
1.7 常用的数据处理方法 实验数据及其处理方法是分析和讨论实验结果的依据。在物理实验中常用的数据处理方法有列表法、作图法、逐差法和最小二乘法（直线拟合）等。 1.7.1 列表法 在记录和处理数据时，常常将所得数据列成表。数据列表后，可以简单明确、形式紧凑地表示出有关物理量之间的对应关系；便于随时检查结果是否合理，及时发现问题，减少和避免错误；有助于找出有关物理量之间规律性的联系，进而求出经验公式等。 列表的要求是： （1）要写出所列表的名称，列表要简单明了，便于看出有关量之间的关系，便于处理数据。 （2）列表要标明符号所代表物理量的意义（特别是自定的符号），并写明单位。单位及量值的数量级写在该符号的标题栏中，不要重复记在各个数值上。 （3）列表的形式不限，根据具体情况，决定列出哪些项目。有些个别的或与其他项目联系不大的数据可以不列入表内。列入表中的除原始数据外，计算过程中的一些中间结果和最后结果也可以列入表中。 （4）表中所列数据要正确反映测量结果的有效数字。 列表举例如表1-2所示。 表1-2铜丝电阻与温度关系 1.7.2 作图法 作图法是将两列数据之间的关系用图线表示出来。用作图法处理实验数据是数据处理的常用方法之一，它能直观地显示物理量之间的对应关系，揭示物理量之间的联系。 1．作图规则 为了使图线能够清楚地反映出物理现象的变化规律，并能比较准确地确定有关物理量的量值或求出有关常数，在作图时必须遵守以下规则。 （1）作图必须用坐标纸。当决定了作图的参量以后，根据情况选用直角坐标纸、极坐标纸或其他坐标纸。 （2）坐标纸的大小及坐标轴的比例，要根据测得值的有效数字和结果的需要来定。原则上讲，数据中的可靠数字在图中应为可靠的。我们常以坐标纸中小格对应可靠数字最后一位的一个单位，有时对应比例也适当放大些，但对应比例的选择要有利于标实验点和读数。最小坐标值不必都从零开始，以便做出的图线大体上能充满全图，使布局美观、合理。 （3）标明坐标轴。对于直角坐标系，要以自变量为横轴，以因变量为纵轴。用粗实线在坐标纸上描出坐标轴，标明其所代表的物理量（或符号）及单位，在轴上每隔一定间距标明
高中物理逐差法求加速度应用分析新人教版必修1
和逐差法求加速度应用分析 新编高一物理对利用纸带判断物体运动的性质和求加速度。仍为教学重点内容。 一、由于匀变速直线运动的特点是：物体做匀变速直线运动时，若加速度为a，在各个连续相等的时间T内发生的位移依次为S1、S2、S3、……S n，则有 S2-S1=S3-S2=S4-S3=……=S n-S n-1=aT2即任意两个连续相等的时间内的位移差相符，可以依据这个特点，判断原物体是否做匀变速直线运动或已知物体做匀变速直线运动，求它的加速度。 例1：某同学在研究小车的运动的实验中，获得一条点迹清楚的纸带，已知打点计时器每隔0.02s打一个计时点，该同学选A、B、C、D、E、F六个计数点，对计数点进行测量的结果记录在下图中，单位是cm。 试计算小车的加速度为多大？ 解：由图知：S1=AB=1.50cm S2=BC=1.82cm S3=CD=2.14cm S4=DE=2.46cm S5=EF=2.78cm 可见： S2-S1=0.32cm S3-S2=0.32cm S4-S3=0.32cm S5-S4=0.32cm 即又
说明：该题提供的数据可以说是理想化了，实际中不可能出现S2-S1= S3-S2= S4-S3= S5-S4，因为实验总是有误差的。 例2：如下图所示，是某同学测量匀变速直线运动的加速度时，从若干纸带中选出的一条纸带的一部分，他每隔4个点取一个计数点，图上注明了他对各计算点间距离的测量结果。试验证小车的运动是否是匀变速运动？ 解： S2-S1=1.60 S3-S2=1.55 S4-S3=1.62 S5-S4=1.53 S6-S5 =1.63 故可以得出结论：小车在任意两个连续相等的时间里的位移之差，在实验误差允许的范围内相等，小车的运动是匀加速直线运动。 上面的例2只是要求我们判断小车在实验误差内做什么运动。若进一步要我们求出该小车运动的加速度，应怎样处理呢？此时，应用逐差法处理数据。 由于题中条件是已知S1、S2、S3、S4、S5、S6共六个数据，应分为3组。 即 = 即全部数据都用上，这样相当于把2n个间隔分成n个为第一组，后n个为第二组，这样起到了减小误差的目的。
组合高次差法与相位求差法在周跳探测与修复中的应用
组合高次差法与相位求差法在周跳探测与修复中的应用 张业旺，卢艳娥，李治安，卢超 （空军工程大学信息与导航学院，陕西西安710077） 摘要：为获取准确无误的载波相位观测数据，必须对载波相位观测中出现的周跳现象进行及时有效的探测与修复。文中分别对高次差分法及双频载波相位求差法进行研究仿真，针对高次差分法对大周跳探测稳定、相位求差法对小周跳探测敏感的各自特点提出将两者相组合的形式进行周跳的探测与修复，介绍了其设施方法步骤，最后利用算例验证了组合方法的可靠性和有效性。 关键词：载波相位；周跳探测与修复；高次差法；相位求差法中图分类号：TN967.1 文献标识码：A 文章编号：1674－6236（2012）24-0087-03 Combination high difference and differenced phase apply to cycle slip detection and repair ZHANG Ye -wang ，LU Yan -e ，LI Zhi -an ，LU Chao （College of Information and Navigation ，Air Force Engineering University ，Xi ’an 710077，China ） Abstract:In order to obtain the accurate carrier phase observation data ，it is necessary to detection and repair cycle slip appear in the carrier phase observation timely and effectively.Research on high difference method and double frequency carrier phase difference method and simulation respectively ，in view of the high difference method to large cycle slip detection stability and phase for difference method for small cycle slip detection sensitive characteristics put forward the combined both the form of cycle slip detecting and repairing ，and introduces the steps of the facilities.Finally ，use an example verified the reliability and effectiveness of the combination method. Key words:carrier -phase ；cycle slip detection and reparation ；high difference ；differenced phase 收稿日期：2012-08-30 稿件编号：201208176 作者简介：张业旺（1987—），男，江苏淮安人，硕士研究生。研究方向：卫星导航、信号处理。 在卫星导航定位中，观测时段延续的时间越长，产生载波相位观测周跳的可能性也就越大，当相位观测数据某一时刻发生周跳时，其后所有的载波相位观测值都会含有丢失的整周计算偏差，为获取无周跳的“干净”载波相位观测数据，正确检测与修复周跳是GPS 数据预处理中的关键问题之一[1]。 周跳的探测与修复从本质上讲就是如何从载波相位观测值的时间序列中寻找可能存在的系统性粗差并加以改正。目前，已有多种方法用于探测与修复周跳，如高次差法[1]、多普勒频移法[2]、小波分析法[3]、电离层残差法[4]、M-W 组合探测法[5]以及多项式拟合[6]等。但是各种方法都不很完善，尤其对于小周跳还不能有效地探测和修复。高次差法实用于大周跳探测，对小周跳探测能力差[1]；多普勒频移探测周跳时，必须保证至少前4个历元的载波相位观测值没有周跳，继而用他们来探测和修复第五个历元的载波相位观测值的周跳[5]；电离层残差法可以探测与修复周跳，但其推证方法不够完善，同时由于没有解决周跳解的多值性问题[4]等。为实现既能降低实现门限又达到满足需求的目标，所以笔者结合高次差分实现简单且对大周跳探测能力强、相位求差法对小周跳探测敏感的各自优点将两者组合起来对对载波相位进行周跳探测与修复。 1高次差法 高次差法[1]是一种简单有效的周跳探测方法，一般指对 观测值在历元间求3次以上差分就称为高次差，其特点就是通过高次求差使周跳的影响放大，从而提高周跳探测的可能性。高次差法所求的差值实际上是由减法滤波器产生的，它是抑制低频信号并消除常数部分的高通滤波，像周跳这样的高频信号则被扩大。如在相邻两个观测值间依次求差而求得观测值的一次差，这时一次差的变化较观测值的变化就小多了。同理可继续求差，二次差则为卫星径向加速度的均值和采样间隔的平方之乘积，变化就更加平缓，当求至四次差或五次差时，呈现偶然误差特性。即四次差后将基本趋于零，而周跳则会破坏这种规律性，根据这一特性就可以把周跳找出来。利用原始相位观测值的高次差分的办法来探测周跳，其原理可以用表1形象地加以表示。现假定该信号在历元T6、T （k +1）的观测值中分别含有周跳e 和k ，构成观测量的各阶差值如表1所示。 文中数据接收于2012年8月26日西安沣镐东路某点，接收机为NovAtel 高精度GPS 接收机。图1为1s 采样率下 电子设计工程 Electronic Design Engineering 第20卷Vol.20第24期No.242012年12月Dec.2012 －87－