基线分析（精选12篇）
基线分析 篇1
胎儿窘迫是指胎儿在子宫内因缺氧和酸中毒所致的一系列病理状态, 发病率为2.7%～38.5%。胎儿窘迫也是导致新生儿窒息率、患病率、围生儿病死率升高的重要原因, 有可能直接导致新生儿缺氧缺血性脑病, 甚至脑瘫[1]。胎心监护是使用胎儿心电监护仪连续观察记录胎心率的变化, 可以评估胎儿宫内储备能力, 通过及时采取有效的处理措施, 包括积极终止妊娠, 提高新生儿的预后质量[2]。本资料主要研究了胎心基线变异减少产妇的分娩结局, 报道如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料
选择我院2011年5月—8月期间住院分娩的足月妊娠初产妇, 将产前、产时胎心监护基线变异减少的85例作为观察组;按照随机方法将同期胎心监护基线变异为中度变异的90例作为对照组。2组产妇均为单胎妊娠, 排除严重的心、肝、肾疾病, 产程中均未使用镇静剂或麻醉剂, 产妇年龄、孕周、新生儿出生体重方面均无统计学差异 (P>0.05) , 具有可比性。
1.2 研究方法
监护方法:间接监护法。采用2008年美国儿童健康与人类发展研究院电子胎儿监护定义、解释分类法。胎心率 (FHR) 的基线变异可分为以下4类:FHR基线变异消失、FHR基线的轻度变异、中度变异和显著变异。基线变异振幅<5 bpm且对胎动及宫缩无反应 (即FHR基线变异消失和基线轻度变异) 为基线变异减少;基线变异振幅在6～25 bpm为中度变异。结果观察:分娩时观察羊水、分娩方式和新生儿窒息情况。分娩时羊水量<300 m L诊断羊水过少[3]。
1.3 统计学方法
计数资料采用χ2检验, P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 2组分娩时羊水情况及分娩方式比较
观察组在羊水过少、羊水粪染、产钳助产及剖宫产率方面均明显高于对照组, 差异有统计学意义 (P<0.05) 。见表1。
2.2 2组新生儿窒息情况比较
新生儿轻度窒息比率差异无统计学意义 (P>0.05) , 新生儿重度窒息比率观察组明显高于对照组, 有统计学差异 (P<0.05) , 见表2。
3 讨论
胎儿心率调节受心脏的自身节律、自主神经系统和血流动力学作用影响, 其中最主要的是自主神经系统调节, 胎心基线变异正常是三者功能健全的反映。当胎儿发生低氧血症, 胎儿交感神经兴奋, 胎儿体内血流再分配, 重要的脏器如大脑、肾上腺、心脏的小血管扩张, 血流量增加, 维持其在轻度缺氧时不受损伤;如果缺氧继续, 则迷走神经兴奋, 动脉压下降, 脑血管丧失自动调节功能, 大脑发生缺氧缺血性损伤, 胎动减少, 基线变异减少, 并出现胎心率变异减速。如出现严重的变异减速、晚期减速则提示胎儿酸中毒。胎儿窘迫, 有胎儿死亡风险[4,5]。Williams等[6]对488例新生儿进行回顾性分析证实:在分娩过程中尤其在活跃晚期, 如果胎心基线变异减少 (<5 bpm) 持续1 h, 预示胎儿宫内缺氧, 出现酸中毒。本资料亦提示基线变异减少组羊水过少、羊水粪染、新生儿重度窒息率均明显高于对照组, 差异有统计学意义 (P<0.05) 。但由于胎儿心率影响因素较多, 胎心监护异常可能为胎儿窘迫、胎儿心脏异常、无脑儿、胎龄小、胎儿处于睡眠状态、母体使用镇静剂或麻醉剂等[7]。在杨慧霞等关于2008年美国儿童健康与人类发展研究院电子胎儿监护定义、解释的解读中, 也提示在判读FHR图形时, 应注意其基线的类型, FHR呈现基线变异减少不能预示胎儿肯定处于缺氧或代谢性酸中毒的状态, FHR是呈动态变化的, FHRⅢ型图形才为异常图形, 预示着胎儿酸碱状态的异常。故临床上只有综合分析胎心监护图形, 注重基线变异, 才能指导临床决策。本研究中85例胎心监护变异减少与90例胎心监护中度变异的对比结果提示胎心基线变异减少常伴有羊水过少、羊水粪染、新生儿窒息率及难产率高。故临床上如发现胎心监测基线变异减少, 就应高度警惕, 结合其他监测指标如胎动、胎儿生物物理学评分、羊水及胎儿脐血流情况及孕产妇有无合并症或并发症进行及时的综合评估, 积极采取有效措施, 甚至尽快终止妊娠, 以降低母婴风险。
参考文献
[1]曹泽毅.中华妇产科学[M].北京:人民卫生出版社, 2004:360-365.
[2]胡国英.产程中胎心监护的应用及护理[J].中外健康文摘, 2010, 7 (11) :278-279.
[3]乐杰.妇产科学[M].第7版.北京:人民卫生出版社, 2008:128-135.
[4]刘妍, 吴连方.胎儿宫内缺氧的乳酸监测[J].中华围产医学杂志, 2002, 5 (2) :152-154.
[5]陈昌辉, 宋文忠, 黄晓玲.围产期窒息对新生儿脑组织血流灌注的影响及意义[J].中国实用儿科杂志, 2001, 16 (8) :470-471.
[6]Williams KP, Galerneau F.Intrapartum fetal heart patt erns in thepredict ion of neonat al acidemia[J].Am J Obstet Gynecol, 2003, 188:820-823.
[7]Piyamongkol W, Trungtawatchai S, Chanprapaph P, et al.Comparisonofthe manual stimulation test and the nonstress test:arandomizedcontrolled trial[J].J Med Assoc Thai, 2006, 89 (12) :1999-2002.
基线分析 篇2
介绍了一种基于修正的TIKHONOV正则化方法的GPS单历元基线解算的基本原理,对连续两天同一时段的实验数据进行静态解算和单历元解算,以静态的解算结果为最或是值,计算单历元结果与最或是值之间的偏差,构成各个基线分量偏差的时间序列,用时间序列分析软件Eviews分析了各个时间序列的正态性、互相关性和自相关性,得出结论:1)偏差服从正态分布,均值都小于1 mm,说明没有明显的`系统误差或者系统误差在均值中得到很好的抵消;2)标准差最大不超过±5 mm,说明单历元解算的精度很高;3)连续两天的X偏差和Y偏差分别有较强的相关性,说明连续两天之间的重复性较好,可以认为是存在一定的多路径效应;4)连续两天的Z偏差的相关性较弱,说明多路径对Z的影响较小.
作 者：王爱生 欧吉坤 阳仁贵 詹家民 Wang Aisheng Ou Jikun Yang Rengui Zhan Jiamin 作者单位：王爱生,Wang Aisheng(中国科学院测量与地球物理研究所,武汉,430077;徐州师范大学测绘学院,徐州,221116;中国科学院研究生院,北京,100049)欧吉坤,阳仁贵,Ou Jikun,Yang Rengui(中国科学院测量与地球物理研究所,武汉,430077)
美国甚长基线干涉阵 篇3
美国甚长基线干涉阵
1967年出现的甚长基线干涉观测技术迅速完善、成熟，逐步形成由几个国家的多台射电望远镜共同组成甚长基线干涉网。而美国凭借它的强大的国力和辽阔的疆土，在1970年就开始考虑建造完全在美国领土上的专用甚长基线干涉阵。经过十年的研究，由加州理工学院、伊利诺斯大学和国立射电天文台在1980年9月提出方案，10月在格林班克国立射电天文台敲定甚长基线干涉阵计划。
甚长基线干涉阵1986年开始建造，1993年5月最后完成。最初的观测实验在1987年10月，10台射电望远镜的第一次联合观测在1993年5月29日并获得成功。10个望远镜的设计和性能完全一样，但是放置地方的自然环境却很不相同，有的与著名的Kitt Peak天文台为邻，有的在荒芜的高山上，有的在海边，这对毫米波的观测是很不利的。
VLBA由10台射电望远镜组成，分布在从东部卡里宾的维尔京岛到西部的夏威夷的辽阔疆土上。天线的基线跨度8600千米，最小基线为200千米，获得与美国领土一样大小的单天线射电望远镜的分辨率。比最好的光学望远镜的分辨率高2～3个数量级，达到亚毫秒级。观测银河系中心时，可以分辨尺度为几个天文单位的射电源。
10台射电望远镜天线的运转由设在新墨西哥州的索科罗的工作中心控制，10台射电望远镜同时对准同一个射电源，在相同的频率上进行观测，数据以每秒256兆的速度被记录在磁带上。磁带约4.8千米长，可以记录3兆兆个数据。每台射电望远镜的观测记录都要利用氢钟和GPS时间信号，把准确的时间记录在磁带上。由于数据量过于庞大，不可能实时把10台射电望远镜的数据用卫星传输到总部进行相关处理。
国家射电天文台总部大楼在新墨西哥州索科罗，其第二层是电子分部，在这里研制了VLBA和VLA的许多电子设备。10台射电望远镜天线运转的控制室也在这里。每次观测后，10台射电望远镜的观测资料被送到这里进行相关分析。完成后，寄到提出观测课题的天文学家那里。全世界的天文学家都可以申请使用，仅仅根据观测课题的科学意义来决定是否分配观测时间，但一年中最多只能获得3次观测机会。美国国家射电天文台的科学家最多也只能获得15％的观测时间。
VLBA的结构
VLBA的10台射电望远镜的结构完全相同。每个天线重240吨，抛物面天线直径为25米。天线最上面是副反射面，用支架固定在抛物面反射面的上方。从抛物面中心到副反射面的高度为9.144米，副反射面的作用是将由抛物面天线会聚到焦点处的射电波再一次反射到抛物面中心处的馈源上。诸多的馈源不可能都安装在中心，因此副反射面偏离中心，使它能围绕其轴旋转，使射电波可聚焦到任何一个馈源的开口处。抛物面反射面的下方是放置馈源和接收机的小屋，由于VLBA的频率覆盖很宽，从330MHz到86GHz,相当于90厘米到3毫米的范围，分为十个波段，因此有很多馈源和前置接收机，波长比较短的馈源是喇叭天线。前置放大器采用致冷装置，用氦冷却达到15K（－258℃），因此放大器固有噪声很低。天线的仰角由一个竖立的大齿轮来控制，整个望远镜放置在一个圆形轨道上，天线可以在轨道上运动以调整其方位角。
天体射电波经过抛物面反射聚焦，再经副反射面送至馈源，经前置放大器后，通过馈线传到观测室，最后的信号被磁带记录下来。
优越的性能
10台射电望远镜在布局上充分考虑了干涉观测对不同基线的需求，提高了观测质量。10台射电望远镜的天线和接收系统一模一样。不仅观测资料的处理很方便，而且图像质量也非常好。特别重要的是，10台射电望远镜都能工作到3.5毫米波段，不仅进一步提高了分辨率，也成为解决某些疑难课题的关键观测手段。
VLBA是世界上最大的专门用来进行甚长基线干涉观测的天文设备，其全部时间都用来进行甚长基线干涉观测。而其它VLBI国际网，是由现有的射电望远镜组成，只有小部分时间用于VLBI观测。
对于一些特殊的观测课题，设立了动态观测时间的申请。如3.5毫米的VLBA观测，对天气条件要求非常苛刻，有雨有云的天气都不能进行观测。VLBA的10台射电望远镜分布在8600千米的广阔地带，10个台站同时处在适合毫米波观测天气条件的时候很少，“动态观测时间”的申请，就是提出10台射电望远镜台站应同时具有的天气条件满足时才给予安排。我国年轻学者沈志强博士就曾申请到一次这样的观测，在3.5毫米波段观测研究银河系中心的射电源SgrA*,虽然足足等待了一年多，但得到的是非常成功的观测结果。
观测成果
甚长基线干涉观测的分辨率是其它任何望远镜所无法比拟的，在天文学的研究方面，观测课题集中在射电喷流、黑洞、射电源演化、银河系和河外星系微波脉泽源、引力透镜、超新星遗迹、近处和远处的星暴星系、暗弱射电源特性以及在活动星系核中的中性氢吸收。最有显示度的观测成果是对超大质量黑洞候选体的观测研究，这是因为黑洞的尺度非常小。目前VLBA观测最成功的有3例，分别为银河系中心、椭圆星系M87和塞弗特星系NGC4258中的超大质量黑洞候选体。
银河系中心的射电源SgrA*是30年前发现的，它由两个射电源组成，现在确认黑洞候选体在西边的那个射电源。近红外高分辨率观测发现，在SgrA*周围1角秒处有一颗年轻的恒星围绕SgrA*作轨道运动，测得其轨道周期为15.56年。由此估计出SgrA*的质量为4百万个太阳的质量，成为超大质量黑洞的候选体，其史瓦西半径相当于0.08AU，即日地距离的8％，这个黑洞对我们的张角非常小，仅为10微角秒。我国学者利用VLBA在五个波长(0.7, 1.35, 2.0, 3.6和6.0厘米)观测SgrA*的图像，其尺度随波长的变化与一个点源因星际介质散射引起放大图像很相似。由于散射效应随观测波长平方减小得很快，所以在更短波长观测将可能获得其真实结构和大小。在3.5毫米波段对SgrA*的观测已经得到200微角秒角大小，逐步接近这个黑洞真实大小。
椭圆星系M87离我们很远，有14.7Mpc（1pc=3.26光年），天文学家估计在M87的中心有一个质量为3×109太阳质量的黑洞，其史瓦西半径为0.001光年，对我们的张角为4微角秒。
VLBA对塞弗特星系NGC 4258的观测发现一个围绕中心的具有40百万太阳质量的黑洞旋转的吸积盘，由水脉泽的观测给出盘上各处的速度。NGC 4258中的超大质量黑洞，其质量比银河系中心的黑洞大10倍，但是距离则远了1000倍（D～ 7.2 Mpc），因此这个黑洞的史瓦西角半径仅为0.1mas。
胎心基线变异静止型产妇临床分析 篇4
1 资料与方法
1.1 一般资料
选择我院2008年8月至2010年12月期间住院分娩的足月妊娠初产妇, 产前胎心监护基线为变异静止型的孕妇95例作为观察组, 无合并妊娠并发症, 且未使用任何镇静剂或麻醉剂的;按照随机方法选取同期胎心监护基线变异为波浪型的足月妊娠初孕妇80例, 无合并妊娠并发症。2组产妇年龄、孕周、新生儿体质量指数方面均无统计学差异 (P>0.05) , 具可比性。入选孕妇都是自愿参加本次研究, 并签有知情同意书。
1.2 研究方法
监护方法:间接监护法, 监护时间为20min。采用Hammachert振幅分类法[3], 基线变异振幅<5次/min且对胎动及宫缩无反应为静止型。基线变异振幅在11～25次/min者为波动型胎心基线。结果观察:分娩时观察羊水量、羊水污染情况、新生儿度窒息情况。羊水量<300mL表示羊水过少[4]。
1.3 统计学处理
所有监测数据均使用SPSS软件包进行统计分析, 采用χ2检验进行数据比较, 以P<0.05表示有统计学差异。
2 结果
2.1 2组羊水过少、羊水污染以及剖宫产情况比较
经过分析研究, 笔者发现观察组即胎心监护变异静止型组的羊水过少率, 羊水污染≥Ⅱ度比率以及剖宫产率均明显高于对照组即胎心监护波浪型组 (P<0.01) 。这个结果充分表明胎心监护为变异静止型的产妇在分娩时风险较高, 应尽快采取积极措施, 具体数据见表1。
注:2组比较, P<0.01
2.2 2组新生儿窒息情况比较
在新生儿窒息方面, 新生儿轻度窒息比率无明显差异 (P>0.05) , 而在新生儿重度窒息比率方面观察组明显高于对照组 (P<0.05) , 详见表2。
3 讨论
胎儿心率的变化是胎儿中枢神经系统调节形成的, 而胎动时伴随胎心率加速现象, 这是循环系统对胎动的反应。交感神经兴奋能够刺激心率加速, 副交感神经兴奋则减慢心率, 二者协调产生不同的瞬时胎心率, 在胎心监护图上表现为胎心率基线变异。有研究者认为, 植物神经中枢决定了胎心率基线水平, 但是植物神经本身并不会影响基线变异, 变异和加速是由更高级的中枢影响。缺氧或低氧状态下持续时间较长时, 首先高级神经中枢兴奋而使变异增大, 久而久之则发生中枢机能抑制, 使细变异减少甚至消失。所以基线变异消失, 就表示中枢神经系统在缺氧状态下被抑制。本资料基线变异静止型组在羊水污染、新生儿重度窒息等数据方面明显高于对照组, 具有统计学意义 (P<0.05) , 跟上述观点相符。无刺激胎心监护 (NST) 试验反应型表示胎儿储备功能良好, 无刺激胎心监护 (NST) 无反应型则提示胎盘功能低下, 胎儿有缺氧和窒息可能。但也有研究表明, 无刺激胎心监护 (NST) 试验假阳性率达60%～80%。故临床上仅以无刺激胎心监护试验诊断胎儿窘迫并不可靠。只有在综合分析胎心监护图型, 注重基线变异, 才能无刺激胎心监护的假阳性率, 提高其可靠程度, 使其结果更具临床意义。
本次研究的95例胎心监护变异静止型与80例胎心监护波浪型的对比中就充分体现了胎心基线静止型点的临床意义, 静止型的胎心基线往往提示羊水过少, 羊水污染, 新生儿窒息风险高以及难以顺产等。故在临床上一旦发现产妇的胎心监测为基线变异静止型, 就应该提高警惕, 并着手采取积极的处理措施, 以提高新生儿生存质量, 改善分娩结果, 降低母婴风险。
参考文献
[1]张妮娜, 陈雪梅.胎儿监护胎心基线细变异增加的临床意义[J].中国妇幼保健, 2006, 20 (1) :5～6.
[2]胡国英.产程中胎心监护的应用及护理[J].中外健康文摘2010, 7 (11) :278～279.
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通过网络基线来解决网络疑问 篇5
一、基线所适用的范围
解决网络问题，一个比较简便的方法就是将当前的配置和以前的配置相比较，从差异中分析问题可能的原因。在实际工作中，如果遇到以下几种情况，采用这种方法就很合适。
一是当性能突然下降。在网络架构没有变化或者客户端数量没有明显增加的情况下，如果网络的性能突然下降时，则可以通过这种方法来查找问题的原因。如在交换机上分析前后两次的流量变化，就可以确定是哪个协议或者那个客户端的流量在作怪。
二是网络调整导致的网络故障。当企业网络架构调整或者增加了某个新的应用之后，导致网络性能下降或者网络通信故障。此时就可以将当前的配置与以前的配置进行必要。通过分析前后两个配置的差异，然后找到问题的出发点。
总之，比较前后两个配置，在实际工作中是排错的一个很有用、也很便捷的手段。有经验的网络管理员，都喜欢采用这种方法。笔者也是强烈推荐。
二、需要准备的基础资料
使用这种方法来排除网络故障，最关键的核心就是网络基线，也就是以前的配置文件的归档。如果以前配置文件没有归档，或者归档错误，那么就无从比较，甚至还可能引起误导。所以基线文档非常重要。根据笔者的经验，笔者认为至少对于如下资料的话，需要形成完整、正确的书面文档。
一是网络拓扑图(包括ES网络拓扑图)，也就是企业网络的组织结构图。在制作这张图的时候，要力求完整。即路由器、交换机、集线器等设备都要能够在图中反应出来。有可能的话，服务器也需要反应，特别是要注意服务器的类型等等。因为不同的服务器其数据流量是不同的。
二是网络历史的流量情况。笔者认为，网络管理员应该每隔一段时间，特别是部署了一个新的信息化应用，如文件服务器应用之后，就需要监测一下企业当前的带宽使用情况，并形成书面的记录。在后续网络性能的优化等等方面其有很大的参考价值。
三是网络的设计图，包括子网的划分、虚拟局域网的设计等等。出于性能的考虑，在一些大型的局域网中(如校园网或者企业内部局域网)会将整个局域网划分成几个子网或者虚拟局域网。通过这种手段可以隔离广播包、减少冲突，提高网络性能等等。但是这也无形中增加了企业网络的复杂性，对于后续网路排错增加了不少的麻烦。为此如果企业存在这种情况的话，那么对于网络的划分需要有翔实的记录。这有助于后续故障的排除与性能的优化。
三、相关注意事项
基线文档的数量有了，其质量也必须有保证。如果基线文档不准确的话，那还不如不要好。从质量这个角度讲，笔者认为需要做到以下几点。
一是基线文档要与实际情况保持一致，并不断更新，
对于基线文档一个基本的要求就是能够如实的反应企业当前的网络状况，并且随着网络状况的改变而及时的调整。在实际工作中，不少企业很难达到这个要求。如在网络中将某个集线器换成了交换机(出于改善性能的需要)，但是在文档中就没有体现出来。或许他们认为这不会对网络造成根本性影响，所有就没有记录。笔者认为这种观点需要修正过来，网络是一个非常敏感的世界，虽然只是更换了一个路由器，但是有可能会引发连锁反应。总之一个要求，就是基线文档要能够如实的反应企业当前的网络状况，不能够滞后。
二是需要确定文档所覆盖的范围。往往大而全的文档并不好，因为不易于略读，而不易于突出重点。笔者认为，在制作文档的时候，要遵循小而全的原则。如企业可能有文件服务器、邮件服务器等多种应用。对于不同的应用最好对应不同的文档。这主要是因为不同的应用，其带来的网络流量、数据备份、安全策略等等都是不同的。如果将它们都归纳在同一个文档中，不但不利于后续的查询、阅读，在编写的时候也会缺乏头绪。故笔者认为针对不同的应用，最好形成不同的基线文档。如果真的需要整合成一个文档的话，那最好也需要分章节写清楚。
三是要明确目标，了解文档的用途。这个要求跟第二个要求有点类似。将文档根据应用来分类，是非常有必要的。如在后续工作中，管理员可能会发现网络的其他应用性能还可以，就是ERP系统的性能越来越低。此时就可以判断出性能的故障还在于ERP服务器自身。然后再通过ERP应用的基线文档，通过前后对比，可以发现ERP系统的后台数据库服务器资源消耗严重，如内存等等往往占用率达到90%以上。通过这个比较就可以推测出数据库的SGA缓存不够，导致了数据库性能下降，从而最终影响到了ERP系统的性能。显然明确目标，了解不同文档的用途，可以简化后续的维护操作，帮助网络管理员尽可能的缩小范围。
四是稳定要易于使用和访问。文档中记录的信息量是非常多的。如果文档书写的不够直观明了，就不便于阅读。特别是换了个新人来阅读这些文档时，会比较困难。为了提高文档的可阅读性，笔者有如下几个建议。建议一是在文档中尽量使用插图等形式来说明问题。如网络的拓扑结构、服务器的放置、流量的历史变化情况等等，都最好利用图表的形式表现出来。这比单纯的文字直观许多，也比较容易理解。建议二是描述要规范，最好使用一些专业名词。说实话，你在这个企业中并不会永远的呆下去。当你走后后面要有一个接手的人。如何让后面的人看你写的文档，不像看天书一样，这是你的一种义务。为了让文档便于后人阅读，在书写时最好能够使用比较专业的名词。或者说，尽量不要采用自己创造的词语。如果真的要如此的话，也需要做好相关的备注。将心比心，你总也不希望看别人的文档时像看天书一样。
基线分析 篇6
赖尔1918年9月27日生于英格兰，幼年时就喜爱上天文，中学时又对无线电产生了浓厚的兴趣。后来进入牛津大学攻读物理。1939年，他一毕业就到卡文迪许实验室从事雷达天线的研制。第二次世界大战期间，赖尔应征入伍，从事军用雷达设备的研制，他的无线电专长曾帮助他立下了战功。第二次世界大战结束后，赖尔回到剑桥大学卡文迪许实验室，承担射电天文开拓性的研究工作。虽然面临巨大的困难，但却也获得了绝好的机遇。
综合孔径射电望远镜原理
为了提高射电望远镜的分辨率，赖尔开始研制射电干涉仪。最简单的干涉仪是由两面天线组成，相距一定距离的天线放置在东西方向的基线上，用长度相等的传输线把各自收到的信号送到接收机进行相加。来自“射电点源”的单频信号不能同时到达两面天线，要相差一段路程。若这段路程差正好是半波长的偶数倍，两面天线接收到的信号相加是同相相加，信号增强。若路程差为半波长的奇数倍，信号相互抵消。天体的周日运动导致达到两面天线的路程差在不断的变化，信号到达两面天线的相位差不断地变化，接收机的输出呈现强弱相间的周期性变化，形成干涉图形。对干涉仪来说，分辨角的公式依然是q=1.22l/d，这里的d已不是单个天线的直径，而是两面天线之间的距离了。
双射电干涉仪的最大缺陷是只能有较高的一维分辨率，因此不能成像。1952年赖尔提出“孔径综合”的概念和技术，以此逐步解决了高分辨率和成像能力等难题。综合孔径望远镜是一种化整为零的射电望远镜。其原理并不复杂，最少可用两面天线组成一个“等效大天线”，如左边第二张图下面的大圆，天线A固定，天线B可以移动，逐次放到“等效大天线”的各个位置，每放一个地方进行一次射电干涉测量。同样，也可以由许多天线来组成等效天线，几面固定，几面移动，甚至全部都固定。不管何种结构，要求测量时得到“等效大天线”上所有方向和各种距离间隔上的相关信号。把这些各种间距取向的干涉仪测量资料通过数学上的傅里叶变换计算就可以获得天空射电亮度的二维分布，也就是被观测天区的射电源图像。综合孔径射电望远镜的最大优点是不需要制造口径特别大的天线，但却需要进行多次测量，以及大量的数学运算。
后来赖尔发现，利用地球自转的效应可以减少测量的次数。如果有放在北极附近的两个天线，地球自转一周，其中一个天线将绕着另一个天线描绘出一个圆路径（左边第二张图中的大圆）。地球自转一周相当于把可移动天线逐次地放到“等效大天线”的各个方向上，只需解决沿东西方向上各个单元之间不同间距问题就行了。实际上，由于系统的对称性，只需要12小时的观测就能完成一组观测。
剑桥大学综合孔径射电望远镜
1954年布莱思按照赖尔提出的方案，建造了第一台综合孔径射电望远镜。它由一整排小单元组成一字形单元和一个可沿着一条垂直线移动38个不同位置的小单元组成，可以综合成一个相当于正方形“大天线”的综合孔径望远镜，能在波长为7.9米的波段上得到2.2度的分辨角。虽然，2.2度的分辨角不可能获得精细的射电分布图，但是，这一观测实验证实综合孔径新原理的正确性，意义非凡。从此，射电天文综合孔径时代开始了。
在20世纪50年代还没有储存容量足够大、计算速度足够快的计算机来完成观测资料的傅里叶变换。到了60年代，综合孔径射电望远镜的发展才有了可能，陆续建成了0.8、1.6和5千米基线的综合孔径射电望远镜。1960年赖尔和内维尔开始研制等效直径为1.6千米的综合孔径射电望远镜。这台综合孔径射电望远镜由3面直径18米的抛物面天线组成，其中2面固定在地面上的天线相距0.8千米，另1面天线放在长0.8千米的铁轨上，可以移动，结果得到了4.5角分的分辨率。这个实验的成功，证明了利用地球自转进行综合观测 的方法是可行的，由于总的接收面积增加使望远镜的灵敏度提高达8倍之多。这台望远镜于1964年正式启用，用于普测射电天图和研究弱射电源，特别是射电星系的结构。
1971年剑桥大学建成了等效直径5千米的综合孔径望远镜，代表了当时最先进的设计水平。它由8面口径为13米的抛物面天线组成，排列在5千米长的东西基线上，4面天线固定，4面可沿铁轨移动。每观测12小时后，把可移动天线放到预先计算好的位置上再观测12小时，尔后再移动位置，直到获得所需要的各种不同的天线间距的测量值。计算机处理资料后便得到一幅观测天区的射电图。这台望远镜是专为绘制单个射电源的结构而设计的，除了它有更大的综合孔径以外，各个抛物面也更加精密，可在短至2厘米的波长上工作，结果得到的角分辨率为1角秒，这个分辨率已经可以和高山台站上的大型光学望远镜媲美了。
观测成果
剑桥大学在射电巡天发现射电源方面作出了重大的贡献，他们的编号为1C，2C，3C……的射电源表最为有名。大多数射电源都已获得光学认证。在对3C源进行光学认证的过程中，导致了被誉为20世纪60年代四大发现的类星体的发现。在得到射电展源的二维图像方面更是取得骄人的成果。最著名的要算5千米综合孔径射电望远望观测的天鹅座射电源的图像。这是一个由两个遥遥相对的射电展源组成的，在它们之间还有一个称之为星系核的致密点源。人们发现了一批这样的射电源，它们都是处在银河系之外的河外星系。综合孔径望远镜的发明把观测范围从大约10亿光年扩大到100～200亿光年，几乎达到宇宙的边界，或追溯到宇宙的初始时期。研究宇宙的演化就好像对宇宙进行考古，这对宇宙学的研究至关重要。剑桥大学5千米综合孔径射电望远镜给出了宇宙各个时期的“照片”，特别是早期的照片。一看就会明白，星系的分布是否变化。
赖尔发现射电源的数密度随距离的增加而增多，但当距离大到一定程度以后，射电源的数密度又开始减少，这说明星系只在宇宙演化的某一个阶段才会大量地产生。在100多亿年以前宇宙中的射电源比近期的射电源多得多，最多时可达到现在的1000多倍。这一观测证明宇宙是在随时间的推移而变化着的，今天的宇宙不同于过去的宇宙。赖尔的研究工作成为支持大爆炸宇宙学的重要观测事实。
基线分析 篇7
根据电波传播的性质可知,距离辐射源远大于一个波长的某个小区域的电磁波,当观察区域的尺寸远小于其到辐射源的距离时,则电磁波呈平面波。在这种条件下,电波在某一时间到达不同位置的天线单元的波前是不同的,利用某一时刻电波到达不同天线的不同波前之间的时间差进行测向的方法,就是所谓的到达时间差TDOA测向法[1,2]。
在很长时间内,时差测向系统总是应用于几个波长的长基线测向系统,未被应用于短基线测向系统。但是,随着时间测量技术的发展和时间测量精度的提高,它已可应用于短基线时差测向系统中。20世纪60年代中,到达时间差系统可在100 m基线上工作;到80年代,基线可短至几十米;90年代及以后,随着时间间隔测量准确度和分辨力的提高,短基线时差测向系统已得到越来越多的应用。
1 基于TDOA的短基线测向原理
所谓短基线,是指测量系统的基线长度远小于辐射源到测量站距离,可应用于单站测向,其工作原理如图1所示[3]。
图中有3副天线A、B、O,AO和BO等长,∠AOB为直角。由图1可求出,来波到达AO和BO的时间差分别为:
当α≠π/2时,由式(1)和式(2)得:
α=arctan{[(tOB+Δt2)(d+Δd1)]/[(tOA+Δt1)(d+Δd2)}, (3)
θ=arccos{c*[(tOA+Δt1d+Δd1)2+(tOB+Δt2d+Δd2)2]12}, (4)
式中,α为方位角,θ为俯仰角。
从式(3)和式(4)可以看出,影响方位角和俯仰角测量精度的因素包括基线长度、基线长度测量误差、时差测量值和时差测量精度,而时差与基线长度相关,基线长度测量误差可认为是固定值,故基线长度和时差测量精度是决定时差测向系统测向误差的最重要因素。而时间差测量误差的影响因素较多,其与时差测量处理方法有关。目前对于脉冲信号,采用前沿检测法,可以达到很高的精度,该项技术十分成熟,已广泛应用于雷达等军用设备上;对于连续无线电信号,采用的相关算法求时差。
2 不同处理方法求时差的精度分析
2.1 前沿检测法求时差的精度分析
前沿检测法是利用信号的上升沿测量2个信号的时间差,误差影响因素包括系统接收信噪比、接收通道幅度不一致误差、接收通道相位不一致误差以及接收信号带宽[4,5,6],其中接收通道幅度和相位不一致误差可通过系统校准克服,而接收信噪比和接收信号带宽与被测信号有关。
对于上升沿为Tr(ns)的信号,由噪声引起的前沿抖动为[7]:
短基线系统中各接收通道接收的信号信噪比基本相同,根据信号检测的最大似然分析原则,其引起的时间差均方根误差为[8]:
2.2 相关法求时差的精度分析
设A天线接收的信号为x(t),O天线接收的同一个信号为x(t-τ),其中τ是由于波程差引起的时延。计算两者的相关函数,即:
R(τ)=∫x(t)x(t-τ)dt=RAO(t-τ)。 (7)
根据自相关函数的性质,RAO(t)≤RAO(0),因此可以用互相关函数达到极大值来估计时延τ。由于噪声的影响,会引起时差测量误差,利用相关法求得的信号时差极限精度为[9]
式中,B为信号的等效带宽,SNR为测向处理机前端信噪比。
3 仿真分析
3.1 连续信号测向误差仿真
(1)连续信号测向误差与SNR的关系仿真
对于连续信号,采用式(8)计算时间差测量误差。假设基线长为30 m,信号带宽为4 MHz,SNR变化范围为10~30 dB,则测量方位角误差和俯仰角误差与SNR的关系如图2所示。
从图2中可以看出,方位角测量误差会随着信噪比的提高而降低,但变化幅度不大,俯仰角测量误差随信噪比的提高变化很大,而且误差也很大。
(2)连续信号测向误差与信号带宽的关系仿真
假设基线长为30 m,SNR为20 dB,信号带宽变化范围为2 kHz~5 MHz,则测量方位角误差和俯仰角误差与信号带宽的关系如图3所示。
从图3中可以看出,信号带宽对测向误差的影响较大,特别是信号带宽在4 MHz以下时,信号带宽同样对俯仰角的测量影响也很大。
3.2 脉冲信号测向误差与SNR的关系仿真
① 对于脉冲信号,采用式(7)计算时间差测量误差。
假设基线长为30 m,信号上升沿为20 ns,SNR变化范围为10~30 dB,则测量方位角误差和俯仰角误差与SNR的关系如图4所示。比较图2和图4可知,脉冲前沿时差测量法和相关时差测量法中,方位角测量误差和俯仰角测量误差的随SNR变化的规律相同。
② 脉冲信号测向误差与上升沿Tr的关系仿真假设基线长为30
m,SNR为20 dB,信号上升沿为20~100 ns,则测量方位角误差和俯仰角误差与上升沿的关系如图5所示。
从图5可以看出,随着上升沿时间的增加,测向误差越大,可以理解为脉冲前沿时差测量法中的上升沿越大,信号有效带宽越小,其变化规律与连续信号测向变化规律相同。
3.3 基线长度对测向的影响仿真
假定信号时差测量误差为10 ns,基线长度测量误差为1 m,基线长度为30~100 m,分别仿真测量方位角误差和俯仰角误差与基线长度的关系如图6所示。
由于测向设备体积的原因,短基线测量系统中基线不会太长,从图6中可以看出,当基线足够长时,测向精度可以达到很高(1°以下)。但基线长度的变化对测向精度的影响并不大,实际应用中,需要综合考虑设备本身和测向精度要求,对基线长度取一个折中值。
4 结束语
根据时差法测向原理和仿真结果可获得如下结论:
① 基线长度越长,测向精度越高;
② 被测信号带宽越大(或上升沿时间越小),测向精度越高;
③ 接收信号信噪比越高,测向精度越高。
信噪比和基线长度的变化对测向方位角的变化影响不大(2°以内),信号带宽(或上升沿时间)的变化对测向方位角的变化影响较大,俯仰角的测量误差受上述3个因素的变化影响都很大,所以该测向方法适合于宽带信号。从式(1)还可以看出,由于存在cosα项,该测向方法同样存在误差的圆锥效应,所以方位角限制在±45°以内能保持较好的精度[10]。
摘要：根据TDOA短基线测向原理,分析了影响其测向精度的因素,包括基线长度、基线长度测量误差、时差测量值和时差测量精度,并进一步研究了不同时差测量法下,影响时差测量精度的因素。在此基础上,对各因素造成的测向精度变化大小进行了仿真研究,得出提高短基线测向方法测向精度的结论,指出该测向方法的适用范围。
关键词：TDOA,短基线,平面波,前沿检测法,相关法
参考文献
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基线分析 篇8
1.1基线是什么
基线是系统正常运行时的一些指标的集合,系统正常运行不能仅仅是刚上线运行时轻负载时的指标,应该是近期没有业务模块的增减,没有负载变动情况下系统正常运行状态下的指标集合。因此基线是一组动态变化的数据。对于基线的分析可以形成管理员的经验,而经验也可以加强对基线的理解,正确得出分析结果。
1.2基线分析系统
一个动态基线分析系统如图1所示,核心部分由基线数据采集,数据存储,基线生成,问题发现,问题展示组成。即使不用动态基线的系统平台,手动分析也要包含这几个功能。另外可增加支持基线生成的异常排除规则模块,基线统计生成算法使基线生成更准确。可扩展问题根源分析系统,结合支持分析的指标关联功能知识库,展示问题的根源。运行数据还可支持趋势分析,预警系统。
动态基线使用上述工具采集的数据为原始数据,指标的统计数据不能简单地由一个值代表,初步分为三部分,一个是运行时的平均值或众数,反映日常的运行情况;一个是由正常到异常的边界值,表示系统即将出现故障;一个是代表资源能力的极值。如一个系统的IO响应时间指标,平均值是5ms,边界值超过20ms会出现故障,而极值最快可能是2ms。
基线应该根据在某一环境下正常运行的数据生成,处理在异常情况的指标应该排除。可以根据已有经验指定异常指标值,可以根据现实已发生的故障指定异常时间,也可以根据采集的数据自动判断异常数据。用上述计算得出的正常数据生成基线时,可以选择算法,如排除最大最小区间值,选择平均数还是中位数,众数作为运行数据。
指标关联知识库用于辅助进行root cause的分析。当系统有问题时,往往是多个指标出现问题,表数据读写时间变长,log write超时,大量锁等待出现,事务增多,原因都可以归类到IO问题,把指标归为几大类可以看得更清,更容易找到根本原因。而一个指标有问题,可以是几个原因引起。多个指标可能最终归结为一个原因。
1.3手工运行基线分析
基线可以应用在数据库系统中,也可以在操作系统或中间件中。可以用脚本采集,也可以用现有的工具采集数据。没有基线分析平台,也可以手工的方式运行。Oracle数据库中已经有了AWR进行数据采集,用dbms_workload_repository.create_baseline把选定的快照保存为基线数据,用AWRDD把当前数据与基线数据进行对比,展示出系统中的问题。对问题的处理可以运行ADDM参考oracle给出的解决方案。可以编写存储过程排除异常状况,选取适合的快照,辅助基线的生成。可以编写指标与模块关联的知识库,对问题进行根源分析。
虽然有了基线指标,在oracle中比较容易发现问题和处理建议。但给出的问题和建议是否正确,只有理解了指标的具体含义才能进行正确的判断。最初对于基线指标的理解可能不多,但是随着对系统认识的加深,经验更加丰富,准确率也会提高。
2基线分析方法的应用
基线分析的方法可以进行故障应急处理。通过当前数据与基线数据的比对快速发现故障,有利于故障的快速定位,进行相应的处理;基线数据可用于运行情况分析,反映系统的运行状态,资源负载状况,对一些恶化的指标重点监测,更进一步进行趋势分析,做到系统的可评估;基线分析可增加故障预警,当运行指标接近边界值时就给出预警,先行进行性能的优化,防患于未然。因此,基线分析对日常运维有很大的帮助。
摘要：oracle提供的统计报告工具方便了故障的处理,操作系统和中间件也各有自己的性能采集办法。但面对长长的统计报告,如何能快速发现问题,面对排名在前的统计指标,到底是正常范围,还是出现了故障。建立基线分析系统可以使这些问题变得一目了然,还可以促使管理员提高运维水平,给故障发现,故障预警,趋势分析提供支持。
基线分析 篇9
1 CG0软件特点
CGO (CHC Geomatics Office) 软件是华测公司完全自主研发的第二代全功能后处理软件。该软件采用的数据结算引擎, 达到国际先进水平, 符合国家的控制测量规范, 可以进行自由组合的BDS、GPS、GLONASS数据解算, 具有静态、快速静态、动态后处理 (ppk) 等多种作业方式, 兼容天宝、科傻极限解算文件, 可以进行多种报告输出 (平差报告、基线报告、网图报告、闭合环报告、项目总结报告等) , 具有自我配置的平差检验报告, 符合国际化、行业化标准。该软件还具有全新的坐标转换和Rinex转换模块, 并有精细的操作日志记录, 可以在操作过程中实时了解当前操作与后期回放。
2 数据传输与基线解算
2.1 CGO软件安装与数据传输
首先运行安装目录下的CHC Geomatics Office中文版安装程序, 单击【下一步】继续安装程序, 可以通过【浏览】按钮来更改安装路径, 等待安装进度完成后, 软件安装全部完成, 点击【完成】按钮即可退出安装向导。
运行CGO.exe启动软件, 点击【新建项目】, 输入项目名称, 设置项目文件的存储路径, 点击【确定】按钮, 在“项目属性”对话框内, 进行项目坐标系统、时间系统、单位格式等配置。在导入界面选择需要导入的文件, 接收机的原始数据的文件格式是华测格式HCN文件, 也就是后缀为.HCN的文件, 选中所有测得的文件之后, 点击【确定】, 即可完成数据的导入。
2.2 CGO软件解算GNSS基线基本步骤
导入数据之后可以看到, 在界面中网图已经形成了, 基线的不同颜色用来表示不同的解算状态, 白色是表示未解算的, 绿色是表示解算成功的, 黄色则是表示不成功的, 按照默认配置或者自己重新进行基本设置后, 点击【基线处理】→【处理全部/选定基线】, 然后弹出一个基线解算对话框, 系统同时依次逐条处理全部或选中基线。可以看到在这个过程中, 许多白色的基线逐渐变成了绿色, 其中误差椭圆的大小也代表了处理精度的如何。这个程序进行完后, 会在页面得到基线解算的成果, 处理完之后, 黄的的基线代表处理结果是不合格的, 需要对不合格基线进行处理, 打开基线数据观测数据页面, 参考基线残差图, 在上面的在卫星相位跟踪图中, 找到那条黄色的不合格的基线。在横线上, 可以选择避免使用某颗卫星某段的观测数据, 在横线后面勾选, 则整颗卫星的全部数据就删除掉了, 或者用鼠标进行框选, 删除掉某段不合格的数据。再次点击基线处理, 黄色消失了就表示基线处理已经合格了, 在网图中同样那条基线就已经变成绿色的了, 如果重解后精度比重解前更差, 那就右键点击恢复, 重新选择删除的区域。
2.3 GNSS基线算例详解
以学校实习基地为例, 采用T8型GPS接收机进行部分点位观测, 获得了一些原始数据, 同时记录下了测站名, 测量的起始时间和天线高。将观测的HCN后缀的数据文件导入CGO软件, 在软件操作界面上可以看到白颜色基线, 按照默认配置或者自己进行配置之后, 点击【基线处理】, 基线开始解算, 弹出基线解算对话框。这个程序进行完毕之后, 会得到基线解算的结果, 然后需要对不合格的基线进行处理, 打开基线数据观测数据页面。通过观察发现b2基线中G30卫星就存在一段观测数据质量不好, 通过鼠标左键将这一段框选删除, 然后再次点击图中左下角的【基线处理】按钮, 如果网图中黄色消失, 图中基线全部变为绿色, 则就证明处理合格了。同样的方法进行其他基线的处理, 直到全部基线合格为止。
2.4 影响GNSS基线解算质量的主要因素分析
通过该研究总结出影响GNSS基线解算质量的主要因素。
(1) 基线起始坐标设置不准确;
(2) 卫星观测时间太短、个别时间段周跳太多、多路效应严重;
(3) 最后是对流层或电离层折射影响过大。
3 结语
CGO (CHC Geomatics Office) 软件是华测公司自主研发的第二代全功能后处理软件, 通过在数据处理过程中的摸索总结, 得出以下主要结论。
(1) 在基线的解算时, 一定要设置好准确的起点坐标, 因为在之后的基线处理过程中, 有关于起点坐标的错误并没有相应的较好的判别方法。较为准确的起点坐标可以通过较长时间的单点测量来获得, 或者采用与CGCS2000或WGS84中较准确的点联测得到。
(2) 数据观测最后要采用观测条件较好的数据, 选择周跳少、残差小的卫星数据, 可以人工进行在观测数据中删除一些片段或者整体将数据质量不好的卫星数据进行剔除。
(3) 如果还对解算结果不满意, 可以考虑对流层和电离层对数据的影响, 可以尝试改变卫星高度截止角, 剔除低仰角的卫星数据, 采用模型对延迟进行改正, 从而消除或减弱这些因素对GNSS基线解算的影响。
摘要：阐述了CGO软件特点、安装方法、数据传输功能, 详细说明了CGO软件解算GNSS基线的基本步骤。以T8型GNSS接收机观测的校实习基地数据为例, 介绍了错误数据、质量不好数据的剔除方法及基线处理过程。结合实际经验提出了影响GNSS基线解算质量的主要因素, 总结出基线的解算时, 一定要设置好准确的起点坐标;选择周跳少、残差小的卫星数据;尝试改变卫星高度截止角, 剔除低仰角的卫星数据等一些利于推广应用的基线解算的经验方法。
关键词：CGO软件,GNSS,基线解算,质量控制
参考文献
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基线分析 篇10
关键词：数据质量,GNSS,多路经效应
0 引言
文献[1]利用TEQC软件对树林环境、无线通讯基站、高压线附近等七种典型观测环境的实测数据进行了质量分析与评价,结果表明GNSS数据质量与观测环境密切相关,且差异较大。因此,在进行GNSS参考站选址时,通常采用了这一经验原则:当有效数据率低于95%,或多路径指标,MP1和MP2分别大于0.3和0.42时,应考虑更换点位[1]。然而实际应用时,数据质量的好坏或可用性,常取决于实际测量所需要达到的精度要求。因此,要对GNSS数据质量进行评价还需要与基线解算结果联系起来,一是基线能否正确解算,二是基线解算精度是否符合应用要求。为此,本文在文献[1]研究基础上,对不同环境下采集的数据与基准站组成基线进行不同时段长的基线解算,然后对基线解算的方差比(Ratio值)和均方根误差(RMS)与多路径、数据采集率等TEQC数据质量评价指标进行统计分析。
1 数据采集与基线解算策略
与文献[1]一致,实验选择了七种不同环境下(不包括基站)的站点,分别为雷达站、无线通讯基站、湖的中央、高压输电线、树林、空旷的楼顶与玻璃幕墙旁边,图1~图7为具体观测环境。为了能够组成基线进行分析,还选择了一个位于中南大学文学楼楼顶上的站点作为基站(见图8)。数据采集分四组进行,即:雷达站—无线通讯基站—基准站、高压输电线—湖—基准站、树林—空旷楼顶—基准站、玻璃幕墙—基准站。每组观测时间约为当地时间9点至17点,共进行了四天的数据采集工作。基准站采用南方灵锐S82双频接收机,其它观测站采用两台Thales双频接收机进行静态观测。数据采样间隔为5s、截止高度角设置为0°。
为了使TEQC数据质量评价指标与实际测量建立联系,并为数据质量定性评价作参考,首先对以上不同环境下采集的数据与基准站组成基线进行基线解算,然后将基线解算的方差比(Ratio值)和均方根误差(RMS)与TEQC数据质量评价指标一起进行统计分析。具体基线解算的策略如下:实验采集的数据共有8个小时,分0.5h、1h、2h、4h、8h进行基线解算;解算采用中海达GPS数据处理软件,基线设置为采样间隔为5s,截止高度角为15°,最大历元数设置为最大值,其它设置均为软件的默认设置;基线是否解算成功,可依据方差比(Ratio值)是否大于3和均方根误差(RMS)值是否小于2cm来确定。
2 结果与讨论
表1是利用TEQC质量检核软件对各个环境的质量指标的汇总。通过单站的质量分析可知,树林环境的衍射与多路径效应最严重;无线通讯基站与雷达站附近信号干扰较大,而高压线形成的磁场对信号干扰较小;玻璃幕墙下电磁波的反射比较严重;现代测地型天线可有效抑制位于天线水平以下的水面反射信号。
表2至表6分别是各环境下以不同时段进行基线解算的结果统计,主要对均方根误差(RMS)及基线解算的成功率进行了统计分析。通过各表的统计分析可知基线解算的结果与TEQC的单站数据质量分析的结果基本一致,即多路径效应误差越大、周跳发生的频度越高,则基线解算的成功率和精度就越低,反之相反。此外,由表2~表6中不同观测时段长度解算的成功率可以看出,当观测环境较差时,观测时间越长,基线解算却不一定成功,反而从其中取一段时间的观测数据进行解算可以成功。图9、图10为玻璃幕墙环境下,不同时段数据的信噪比及多路径效应误差与基线解算结果的对比图,图中用粗线标出的时段表示基线解算成功,从中可以看出,解算成功时段数据的信噪比较高,而多路径效应误差较小。这说明同一观测环境的不同观测时段的数据质量是不一样的,当数据质量较好时,较短时间的观测数据就能获得较高精度的基线解算结果;相反,即使观测时间很长,如果其中某些时段的观测数据质量很差,基线解算也可能会失败,这主要是因为数据质量较差的这部分数据将使周跳探测与修复发生错误,从而导致基线解算失败。由此分析可知,基线解算的关键是数据预处理,即如何剔除质量较差的那部分数据。
在影响GNSS观测数据质量的因素中,多路径效应是最主要、最复杂的因素,它同时具有一定的系统性和随机性,而随机性会随着观测时间的延长而增强[2],从图1可以看出,雷达环境测站两边是矮墙,TEQC的结果分析可知,该环境受多路径效应的影响也较大。图11为雷达站观测环境的观测时段长度与基线解算精度的曲线图,其误差值随时段的增长呈减小趋势,说明延长观测时间可以有效地平滑多路径误差,提高测量精度。
3 结论
通过不同观测环境观测数据基线解算结果分析进一步说明了GNSS数据质量受观测环境影响较大,从而影响基线解算的精度和成功率。在电磁波信号干扰较大、衍射或强多路径环境中(如树林环境、玻璃幕墙环境等),周跳发生频繁,周跳探测与修复常发生错误,导致基线解算失败,此时选取数据质量较好的部分短时段进行基线解算将获得更高的精度和成功率。因此在比较恶劣观测环境中进行GNSS测量时,数据的筛选是关键。由于现代大地型天线底部都有抑制板,在大面积水域环境测量将不受来自水面反射的多路径效应影响。多路径效应误差具有系统性和随机性,其中随机性随时间的延长而增强,因此在周跳发生较少的多路径环境中(如来自建筑物反射),通过延长观测时间可平滑多路径误差,提高测量精度。
参考文献
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基线分析 篇11
【摘 要】以非量测性的数码相机高精度几何标定技术和回转多基线数字近景摄影测量技术为基础，设计出用文物三维建模的技术流程，经过理论研究和实验数据结果分析，验证了近景摄影测量用于文物建模的精度和可行性，为古文物三维建模提供了便捷、可靠的途径。
【关键词】几何定标；多基线近景摄影测量；文物保护
0.引言
近景摄影测量作为一种非接触的性测量手段，拥有体积小、重量轻、价格低廉、应用灵活方便、聚焦范围广、可以随意定向等自身特点；同时可瞬间获取地表的大量物理信息和几何信息[1]，形成密集点云和三维可视化等产品，弥补了传统测量劳动强度大、精度低、作业复杂等缺陷[2]。已经成为古文物三维建模的一项重要手段。
随着CCD技术的发展，非量测数码相机在近景摄影测量中得到了广泛应用。但非量测数码相机镜头畸变大，像主点不在CCD几何中心上，CCD面阵内畸变等，使得图像畸变大，直接使用，测量精度低。因此实现非量测相机的量测化，影像的纠正成为一项必要的工作[3]。同时，在近景摄影测量中引入新的机制、新的数据获取方式、 新的影像匹配算法、产生一套新的数字近景摄影测量的理论-多基线数字近景摄影测量[4]。
总结出利用非量测相机和多基线近景摄影测量技术对古文物三维建模和可视化的近景摄影测量方法和基本流程，提高近景摄影测量为文物保护提供高精度的可靠数据的效率，成为一项非常必要的工作。
2.非量测数码相机几何标定
2.1非量测数码相机检校
非量测数码相机镜头畸变大，像主点不在CCD几何中心上，存在CCD面阵内畸变等，使得获取的影像畸变大。而近景摄影测量软件lensphoto需要相机检校参数，否则会增加像点坐标量测误差。因此实现非量测相机的量测化，即相机检校和影像的纠正成为近景摄影测量前的一项必要工作。
Lensphoto软件计算机屏幕检校的方法，该方法检校经稳固加工后的cannon eos 450D相机，如图1所示。为适应本实验任务要求，相机调焦至无穷远，为使检校场影像清晰，屏幕在相机超焦点距离之外，共需要拍摄影像108张，检校工作量巨大；且屏幕控制场在每张影像所占的比例过小，严重降低了检校参数的精度。
该软件检校参数除像主点坐标外，包括径向畸变参数k1、k2和偏心畸变参数p1、p2，公式如下：
ki（i=1，2）是描述该物镜系统径向畸变的系数，r为该像点的径向。r可用以下近似公式计算：
r= 式中（x，y）是该像点坐标，（x0，y0） 是像主点坐标。
该公式并不完整，实验证明（参考下面检校场检校法），径向畸变参数取至k1，k2精度不能满足地表沉降监测需要；且除径向畸变和偏心畸变外，数码相机还有面阵内畸变。
采用基于Australis 软件大型检校场的检校方法，满足控制场在相机超焦点距离之外，且只需24张影像，检校工作量小。该软件采用的检校参数除像主点坐标外，包括径向畸变参数k1、k2、k3，偏心畸变参数p1、p2和面阵内畸变参数b1、b2，公式如下 [4]：
2.2 影像预处理
运用检校获得的畸变参数，进行了影像重采样。经对比最邻近像元、双线性和双三次卷积三种卷积核，双线性差值法能精度满足要求，且效率较高（原理如图2）。
图2双线性插值原理图
I（Q）=（1-△x）（1-△y）I11+（1-△x）△YI12+△x（1-△y）I21+△x△yI22
Iij （=1，2）表示ij点的灰度值，I（P）表示P点的灰度值[5]。
3.外业数据采集
外业数据采集包括控制测量数据的采集和影像数据的采集。为把近景摄影测量网纳入到物方高斯投影的平面直角坐标系中，进行了控制测量。为提高控制测量精度，使其精度满足地面沉降监测的近景摄影测量控制测量的精度需要，采用前方交会测平面坐标，三等水准测高程的方法。在影像数据采集方面，为提高影像的相对定向精度和数据处理的可靠性，采用了回转多基线摄影方式进行影像数据采集。
3.1控制测量数据采集
平面坐标采用全站仪闭合导线方法，难以满足文物测量的精度要求。因为控制网建立过程中，选择精度适宜的精密角度测量设备容易满足要求。但是选择精密长度测量手段，却难以顺心。因此，平面坐标的测量，采用全站仪角度的前方交会，精度满足沉降监测要求。高程采用水准测量方式，采用四等水准，可满足高程精度要求，这里不再赘述。
在已知两点A（XA、YA、ZA）、B（XB、YB、ZB）上架设全站仪，前方交会测定待定点P（XP、YP）坐标，如图3所示：
前方交会平面点位坐标中误差MP的关系式为：
式中：
mA、mB：测站点A、B的点位中误差；
m：内角A、B的测角中误差；
S：基线AB的长度；
3.2影像数据采集
多基线摄影测量相邻影像交会角“小”，易于匹配；多基线，总体交会角“大”，确保交会精度；同时多方向交会，使前方交会具有多余（冗余）观测，能够增加影像匹配的可靠性。因此是近景数字摄影测量理论与实践的重要发展方向之一。根据摄影目标大小，摄影距离，本例采用回转多基线摄影方式[4]，即在常规两摄站交向摄影的基础上再增加几个摄站。
多基线立体匹配技术具有以下特点：一方面由于相邻相片之间的基线较短，影像变形相对较小，从而有利于自动化匹配的顺利进行。另一方面由于非相邻相片之间也具有较大重叠度，则利用相邻相片的同名点进行匹配传递可以获取具有多度重叠的同名点。显然，通过这种匹配技术获取的每组同名点具有大量的多余观测，若使用选权迭代法获取观测值的权值并利用多片前交进行平差计算，则可以大大提高模型点坐标计算的可靠性和精度。由于同名点不断通过相邻相片进行传递，直到无法匹配为止，这样对不同的模型点具有不同的重叠度。由于影像数据增多，为了提高匹配速度，可以采用金字塔匹配技术，而具体的单点匹配算法可以采用相关系数匹配和最小二乘匹配。
本例选择的文物为较有代表性的圆周型文物，为使影像完成自动匹配，采用每转10°拍摄一张影像的方式，共拍摄36张影像。但数据处理过程中，不能在一个测区内处理，需要分为四个测区，做影像匹配，空三交互，区域网平差，生成点云完毕后，再做测区拼接和整体平差，最后在整体点云上做纹理粘贴，形成三维可视化的模型。
4.数据处理与实验分析
实验选择的对象是河南理工大学名誉校董孙越崎的铜像，该铜像包括基座和像身两部分，基座为约变长60cm的正六面体，像身在几座正上方，高约150m，基座和像身共高月210cm。观测时间2011年7月。
摄影采用Cannon EOS 450D相机，相机镜头为变焦镜头，经过简单的固定，固定焦距35mm，CCD尺寸：4272×2848像素，像元宽度5.2μm。回转多基线正直摄影方式，共拍摄36张影像。
共分四个测区内，每个测区内均匀布设7个控制点。控制点的测量，平面坐标采用全站仪前方交会，外围控制网高程采用四等水准精度评定：Mp=5.2mm，MH=4.3mm。
作自由网平差，平差后中误差为：0.00088mm，匹配精度远小于1/2个像元的有效数据要求，满足软件限差要求。匹配点如图4所示。
图4 自由网平差图
进一步约束平差，得到7个点的精度统计报告，在X、Y、Z三个方向上的中误差分别为：±0.0034m、±0.0039m、±0.0026m，在X、Y、Z三个方向上基本达到1/2象元精度。生成点云如图5所示。
图5 铜像点云及三维可视化图
另一实验为河南理工大学测绘学院门前院名石，生成的点云和三维可视化图像如下图6所示：
图6 院名石点云和三维可视化图
5.结束语
本文从理论和实验两方面阐述了使用普通数码相机，经过简单固定和高精度检校，用于古文物高精度三维建模的可行性；为达到要求的摄影精度，控制测量采用过了高精度工业控制测量方案，摄影方式综合考虑和摄影测量的几何关系和影像匹配，采用回转多基线摄影方式，经过lensphoto软件数据处理，并得到了满意的成果，为古文物的三维建模提供了有益的借鉴。但限于lensphoto软件的编辑功能有限，建模方面需要进一步开发模型编辑功能，使模型更加美观。
【参考文献】
[1]冯文灏.近景摄影测量[M].武汉大学出版社，2002.
[2]杨化超，邓喀中等.数字近景摄影测量技术在矿山地表沉陷监测中的应用研究[J].中国图象图形学报，2008，13（6）：519.
[3]李天子，郭辉.非量测数码相机的影像纠正[J].测绘通报，2006，（10）：59-63.
[4]张祖勋.多基线-数字近景摄影测量[J].地理空间信息，2007，5（1）：1-4.
基线分析 篇12
1 资料与方法
1.1 资料来源
调查需要进行样本的选取, 其样本为河北省省内的三甲综合医院。其调查已经把河北省的主要的三甲医院进行了覆盖, 因而可以有效的了解到河北省医院的信息化建设水平。按照填写调查表的方式, 并和河北省医院管理协会信息学会在2013年的年会代表进行了问卷调查以及电话调查, 进而对河北省省内12家三甲类的医院进行样本分析[1]。
1.2 方法
本次采用了问卷调查, 通过对医院的规模以及信息化部门的业务等各方面机械能了分析和调查, 在调查对象上, 选定了河北省省内的三甲中和医院的信息科的科长等, 在对问卷进行有效回收后, 进行SPSS统计软件数据分析, 得出最后的分析调查结果。
2 结果与分析
2.1 医院级别情况和床位规模
进行调查的河北省三甲医院共有15家, 其床位规模主要集中在300张到1000张这个区间内, 有27家医院的床位规模集中在100到500张区间以内。
2.2 信息化部门的业务范围
目前河北省三甲医院信息化部门的职责主要是医院的信息系统的建设工作以及日常的网络运行维护工作。同时也对医院内的设备管理以及电话网络系统进行管理和维护。并且, 医院内的闭路电视以及病案统计等方面的管理工作也有信息化部门进行负责。
2.3 信息化部门的设置
三甲医院的信息部门的员工主要在7人到15人之间。其信息部门的员工人数较为精简, 其每个人负责的职责也较为灵活并复杂。其主要原因是医院的信息部门需要涉及到很多信息应用的职能工作。因而其员工的配置趋于灵活。就信息部门的上级负责领导来分析, 其目前83%是由三甲医院的院子直接负责, 而和其他部门的主管领导一同负责的占这次调查的10%左右[2]。
2.4 信息技术的使用情况分析
河北省参于调查的三甲医院在信息技术采用主要是通过太网以及分布式计算应用进行。其大多少医院都是在发展无线网络应用上进行了重点的建设。并在数据安全技术上也进行了战略上的发展规划。同时也更偏重了XML技术、临床呼叫等方面进行了重点的应用研究。
2.5 信息技术的应用发展趋势
河北省三甲医院在信息技术的应用上主要围绕数据传输和储存安全技术以及无限网络应用等方面进行发展, 目前的信息技术在高速以太网建设上处在一个不断的发展阶段。目前河北省的三甲医院在信息技术建设上都处在一个高速发展的阶段。其开始大量的应用计算应用和平板电脑等方面, 并在这些技术基础上, 开始研究自动预警技术的具体应用前景[3]。
2.6 医院管理信息系统的建设结果
目前的调查对河北三甲医院的管理信息实施情况进行了分析, 其主要分为准备建设的和已经建设的, 同时也有正在处在筹备期间内以及并没有建设计划的。通过对图表3分析可以得出, 目前急诊划价收费系统以及药库管理系统以及病案管理系统等方面建设相对处在一个不断的完善阶段, 这些方面都是三甲医院的重要工作内容构成。其这些方面的建设水平直接关系到三甲医院的未来发展方向以及整体医院水平。目前河北省的三甲医院都开始在办公自动化以及门诊管理等方面进行了信息化的建设, 并开展了富有效果的分析和应用研究。
2.7 临床信息系统实施情况
目前河北省的三甲医院在临床系统建设方面具有了广泛的进展。门诊中的急诊医生工作管理站点以及电子病例等都成为了医院重点建设的范围。目前的医院在信息化管理上处在了一个高速度和高质量完善的状况中。很多现行的信息化应用都是处在一个经过探索阶段后开始向着一个成熟应用的状况中发展。
2.8 信息化发展影响因素
通过调查结果分析, 其对信息化资金的需求成为了主要的矛盾点。目前河北省三甲医院都88%都处在一个需要资金进行配置投入的状况。但是与之相对的矛盾是专业人才队伍资源的落后, 并且很多三甲医院的领导虽然支持医院在信息化建设中的投入保障, 但在具体的大规模投入上依旧存在保守的状况中。其对医疗信息化以及投入回报都向着一个不科学的方向关注。这些带你都影响和制约这医院信息化系统的建设。
3 讨论
3.1 医院信息化先进技术普及率处在较低
通过对此次调查结果现实, 其河北省三甲医院都已经成立了专门的信息化部门, 其信息化的建设已经在河北省三甲医院中获得了广泛的普及应用。建设的效果获得了实际的发展, 同时所有参与调查的医院都开始门急诊划价收费系统、药库管理系统、门急诊药房管理系统, 目前河北省三甲医院已经有22家医院开始采用了使用门急诊挂号管理系统, 并在具体开发上获得了广泛的应用经验积累。住院药房管理系统、住院护士工作管理占。65.2%的医院提供互联网服务;信息系统使用节点使用率整体上已经超过60%, 说明医院信息化已初具基础, 与医院财务、病人帐务有关的系统已经普及, 信息系统使用后对医院医疗服务质量的改善获得了有效的认可, 这些建设效果都获得了良好的肯定。但在电子病历管理系统、临床决策系统、重症监护信息系统、无线网络管理系统、语音识别技术等先进技术在医院的应用程度都存在一个偏低的状况中。其建设需要进行必要的资金投入和制度完善根据医院信息化建设内容重要性调查数据进行结果的直接反映, 应侧重于实现和发展临床信息系统, 以解决医疗过程都明显有不同角度和不同方面的问题客观存在, 这些问题都让医院的信息化管理处在一个发展壁垒制约的范畴, 因此, 提高先进技术对医院信息化保障效果成为了需要面对和解决的。同时为教学、人才培养、科研提供必要的资源配置投入和整体服务。
3.2 网络及数据安全措施尚不到位
河北省三甲医院都设置类型不同的网络访问安全保障管理办法和措施, 但这些办法和措施都不能让医院的数据安全处在绝对的保障范畴。需要在这些方面进行加强。在调查中有2家三甲医院没有任何网络安全措施, 并且有2家医院使用数据电子签名加密和数据都是一种简单化的单一监控措施。调查医院标准有采用不同的网络及数据安全措施, , 河北省三甲医院也只有两家医院的内部各系统中应用了相对统一的信息管理编码体系。
结论:通过本次调查, 我们可以看出, 河北省的三甲医院信息化建设处在一个不断完善的阶段。河北省三甲医院已经在信息化建设上处于了一个高度统一的标准化认识阶段。并且经过了多年的发展积累已经获得了一些领域的应用价值经验。但在整体上需要不断的完善和加强, 要针对信息化技术发展的特点以及医院工作的特点进行针对性的研究和应用性的探讨。使得通过资金配置以及人才培养手段的建立完善现有的信息化建设应用。让河北省的三甲医院在信息化建设上获得有效的发展。
摘要：河北省三甲医院信息化管理处在一个不断发展和现有结构调整的阶段。需要对河北省三甲综合医院的信息化管理建设现状进行了解, 因而需要以省内的三甲医院为调查样本, 对其医院的信息部门设置以及业务范畴, 信息技术的应用状况、资金配置和投入、信息系统建设等多方面进行分析。进而得出河北省三甲医院信息化管理的进行状况, 从而对其管理效果进行分析。
关键词：医院,信息化,管理
参考文献
[1]骆鑫.医院信息化药品管理系统的设计与实现[D].电子科技大学, 2013.
[2]张敏芝.医院信息化建设研究[D].苏州大学, 2012.
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