| 【中文题名】 | 抗差卡尔曼滤波在桥梁索塔变形监控中的应用 |
| 【英文题名】 | The Application of Robust Kalman Filtering in Bridge Cable Tower Deformation Monitor |
| 【学科专业】 | 大地测量学与测量工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2006-7-17 |
| 【中关键词】 | 抗差卡尔曼滤波,大气折光,动态监控模型,动态水准网,监控数据,索塔 |
| 【英关键词】 | robust estimate of Kalman filtering,atmospheric refraction,dynamic monitor model,dynamic level net,monitor data,cable tower,error analysis, |
| 【分类导航】 | 交通运输>公路运输>桥涵工程>桥梁试验观测与检定>桥梁观测与设备> |
| 【论文摘要】 | 大型桥梁建设目前已经进入前所未有的阶段,安全监控的方法、监控数据的处理及监控的评价分析,对保障大桥的安全显得十分重要。索塔整个桥梁建设与运行期起关键作用,如在施工期或运营期监控不当,会危及整个桥梁的安全,带来巨大损失,因此必须选择有效的监控方法。本文针对桥梁索塔监控中的实际问题,就抗差卡尔曼滤波在桥梁监控中的应用进行研究,并结合苏通长江公路大桥索塔监控进行分析研究。主要内容如下:
概述了桥梁索塔监控的必要性、常用的监控技术及其误差分析和减弱误差影响的措施。
介绍了监控数据的特点,常用的监控数据处理方法。研究了卡尔曼滤波模型的建立方法及其初始值的确定,通过实例分析验证了它在监控数据处理方面具有一定的优势,但不能有效处理粗差。本文在稳健估计原理的基础上,推导出抗差卡尔曼滤波的递推方程,并给出抗差卡尔曼滤波的计算步骤和程序设计。然后将其应用于桥梁监控点的数据处理,通过建立合理的数学模型能有效判断粗差的位置,达到抵抗粗差的目的。将其应用于桥梁索塔高程控制网的动态处理,通过比较单期平差和抗差卡尔曼滤波联合处理的结果,可以看出抗差卡尔曼滤波处理的有效性。
结合苏通大桥索塔塔柱中心监控数... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
5-6 |
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ABSTRACT |
6-7 |
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目录 |
7-9 |
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第一章 绪论 |
9-14 |
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§1.1 研究理论意义和价值 |
9-10 |
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§1.2 国内外研究现状 |
10-13 |
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§1.3 本文研究的主要内容 |
13-14 |
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第二章 桥梁索塔监控技术及误差分析 |
14-23 |
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§2.1 概述 |
14-16 |
|
§2.2 精密天顶基准法 |
16-17 |
|
§2.3 全站仪三维坐标法 |
17-20 |
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§2.4 GPS测量法 |
20-22 |
|
本章小结 |
22-23 |
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第三章 卡尔曼滤波在监控数据处理中的应用 |
23-37 |
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§3.1 概述 |
23 |
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§3.2 监控数据的特点 |
23 |
|
§3.3 常用的监控数据处理方法 |
23-27 |
|
3.3.1 回归分析 |
24 |
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3.3.2 时间序列分析法 |
24-26 |
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3.3.3 BP神经网络法 |
26 |
|
3.3.4 小波分析技术 |
26 |
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3.3.5 卡尔曼滤波 |
26-27 |
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§3.4 卡尔曼滤波模型的建立 |
27-33 |
|
3.4.1 卡尔曼滤波法 |
27-32 |
|
3.4.2 卡尔曼滤波的一般特性分析 |
32 |
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3.4.3 卡尔曼滤波的初值的确定 |
32-33 |
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§3.5 卡尔曼模型在监控数据处理中的应用 |
33-36 |
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3.5.1 概况 |
33 |
|
3.5.2 数据处理分析 |
33-36 |
|
本章小结 |
36-37 |
|
第四章 抗差卡尔曼滤波在动态数据处理中的应用 |
37-54 |
|
§4.1 概述 |
37 |
|
§4.2 抗差卡尔曼滤波模型的建立 |
37-47 |
|
4.2.1 稳健估计的基本方法 |
37-40 |
|
4.2.2 卡尔曼滤波的抗差估计方法 |
40-42 |
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4.2.3 算例及分析 |
42-47 |
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§4.3 抗差卡尔曼滤波在动态水准网数据处理中的应用 |
47-53 |
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4.3.1 动态测量系统的基本模型 |
47-49 |
|
4.3.2 应用举例 |
49-53 |
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本章小结 |
53-54 |
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第五章 苏通大桥索塔监控数据的处理与分析 |
54-62 |
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§5.1 概述 |
54 |
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§5.2 苏通大桥索塔监控技术 |
54-56 |
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§5.3 苏通大桥监控点的布设 |
56-57 |
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§5.4 监控数据的抗差卡尔曼滤波分析 |
57-61 |
|
本章小结 |
61-62 |
|
总结与展望 |
62-64 |
|
参考文献 |
64-66 |
|
致谢 |
66 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.103684 |
