[发明专利]一种坐标时间序列处理方法及装置

说明书

本发明公开了一种坐标时间序列处理方法和装置，所述方法包括：从目标测站获取与数据相应的三个方向上的坐标时间序列所对应的三个残差序列；计算三个所述残差序列的主成分；将所述主成分划分为第一主成分和第二主成分，所述第一主成分用于表征第一部分白噪声，所述第二主成分用于表征所述有色噪声和第二部分白噪声；从所述主成分中删除所述第二主成分，保留所述第一主成分，得到更新后的主成分；基于所述更新后的主成分，计算三个新的残差序列。采用本发明的方案，能剔除残差序列中的有色噪声，而只通过白噪声得到三个新的残差序列，使得新的残差序列表征的误差更小，也能得到GNSS基准站运动参数估值准确的不确定度。

技术领域

本发明涉及GNSS数据处理领域，尤其涉及GNSS测站的一种坐标时间序列处理方法及装置。

背景技术

GNSS基准站坐标时间序列被广泛地应用于大地测量和地球动力学研究，由于各种因素包括地球物理环境以及与GNSS技术相关的系统误差，导致GNSS站坐标时间序列中含有白噪声以及有色噪声(误差)。由于GNSS坐标时间序列中的噪声影响了测站坐标的稳定性和可靠性，导致对一些地球物理现象的错误解释，因此有必要采取措施削弱GNSS坐标时间序列的噪声强度。

然而，目前的去噪方法还不能剔除存在于低频中的有色噪声，并且即使削弱了噪声的强度，依然不能准确获得噪声振幅的估值，尤其是残留的有色噪声。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种坐标时间序列处理方法及装置，通过本发明提供的方法或装置，可剔除有色噪声，进而可获得坐标时间序列准确的运动参数及其不确定度。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种坐标时间序列处理方法，所述方法包括：

从目标测站获取数据并进行预处理，得到所述数据在三个方向上的坐标时间序列所对应的三个残差序列；其中，所述残差序列表征所述坐标时间序列实际值与所述坐标时间序列估计值之间的误差，所述误差由白噪声和有色噪声组成；

计算三个所述残差序列的特征值和主成分；

基于特征值将所述主成分划分为第一主成分和第二主成分，其中，所述第一主成分用于表征第一部分白噪声，所述第二主成分用于表征所述有色噪声与第二部分白噪声的混合噪声，所述第一部分白噪声不同于所述第二部分白噪声；从所述主成分中删除所述第二主成分，保留所述第一主成分，得到更新后的主成分；

基于所述更新后的主成分，计算三个新的残差序列；

用三个所述新的残差序列替换原残差序列，得到三个新的坐标时间序列。

在上述方案中，所述计算三个所述残差序列的特征值和主成分，包括：

对三个所述残差序列做傅里叶变换，得到三个变换后的残差序列；

根据三个所述变换后的残差序列，计算得到对应的三个残差序列的功率谱；

对三个所述残差序列的功率谱进行标准化处理，得到三个标准残差序列功率谱；其中，所述标准化处理用于将功率谱值最大的所述残差序列的功率谱值占三个所述残差序列的功率谱值总和的比例从第一比例降低至第二比例，得到调整后残差序列；其中，所述第一比例大于所述第二比例；

求取三个所述标准残差序列功率谱的特征值以及特征向量矩阵，基于所述特征向量矩阵计算三个所述标准残差序列功率谱的主成分。

在上述方案中，所述基于所述更新后的主成分，计算三个新的残差序列，包括：

根据所述特征向量矩阵与所述更新后的主成分，计算得到三个新的标准残差序列功率谱；