GPS与加速度计融合桥梁变形信息提取模型研究

摘要：

针对影响高精度全球定位系统(GPS)变形监测的多路径误差和观测噪声,建立基于经验模态分解的系统趋势分离与滤波去噪模型,改正GPS变形序列,构建带有正则化参数的加速度位移重构模型,分析GPS位移本征模态函数分量与加速度重构位移的相关性,通过加速度重构位移高频分量和GPS位移低频分量重构桥梁真实结构响应,达到提取桥梁变形信息的目的.模拟数据分析表明,基于经验模态分解(EMD)的滤波去噪能够有效削弱测量随机误差,不同噪声水平下,加速度重构位移信号均方根误差均小于1 mm,重构位移相似度达到98％以上.利用Wilford悬索桥实测数据进一步验证得出,提出的模型能够提高桥梁位移监测精度及可靠性,最大的桥梁变形达到2 cm,提取到桥梁的振动频率为0.16,1.64,2.16及4.51 Hz.

关键词：GPS、加速度、位移重构、Tikhonov正则化、经验模态分解、多路径误差

所属期刊栏目：44

分类号：P228.4(大地测量学)

资助基金：新世纪优秀人才支持计划项目NCET-13-1019;江苏高校优势学科建设工程项目SZBF2011-6-B35

在线出版日期：2015-07-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：549-556