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双频投影条纹相位展开方法的改进
被引量：
13
1
作者
雷经发
陈志强
+2 位作者
张淼
孙虹
李永玲
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第6期1337-1345,共9页
为解决双频外差法展开条纹相位中出现跳跃性变化的问题,提出了一种改进方法。首先,根据外差原理计算出条纹级数的小数部分,再由该条纹级数对应频率的光栅条纹的相位主值计算出当前小数部分的实际值。然后,根据相位主值自身误差设置判定...
为解决双频外差法展开条纹相位中出现跳跃性变化的问题,提出了一种改进方法。首先,根据外差原理计算出条纹级数的小数部分,再由该条纹级数对应频率的光栅条纹的相位主值计算出当前小数部分的实际值。然后,根据相位主值自身误差设置判定阈值,并用该阈值对上述计算值与实际值的差值进行判断。最后,根据判断结果对中间参量的周期次数进行加或减的调整,以校正绝对相位。通过在仿真双频条纹图案的相移图中加入不同均值和方差的高斯噪声,对比校正前后的相位图,分析了改进方法对相位跳跃性误差的校正率,并通过样件实测实验来验证该方法的实用效果。实验结果表明,该改进方法对绝对相位跳跃性误差的校正率可达90%以上,具有较强的抗噪性和实用性。
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关键词
光学三维测量
双频条纹
条纹级数
相位
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相位跳跃
误差校正
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职称材料
GRACE-FO重力卫星激光干涉测距原始数据预处理
被引量：
1
2
作者
尹恒
朱紫彤
+5 位作者
闫易浩
王长青
钟敏
冯伟
朱炬波
谷德峰
《地球物理学报》
北大核心
2025年第5期1615-1632,共18页
GRACE-FO重力卫星激光干涉测距(LRI)具有以纳米级精度测量双星星间距离变化的能力,在高精度刻画中长空间尺度的地球重力场变化、地表物质迁移与分布方面具有巨大潜力.由于原始LRI测量相位中存在的时标误差、相位跳跃和测距系统误差等误...
GRACE-FO重力卫星激光干涉测距(LRI)具有以纳米级精度测量双星星间距离变化的能力,在高精度刻画中长空间尺度的地球重力场变化、地表物质迁移与分布方面具有巨大潜力.由于原始LRI测量相位中存在的时标误差、相位跳跃和测距系统误差等误差源会直接影响相位转换到测距的精度,进而传播至后续的重力场解算及其科学应用中,因此需要对LRI测量相位进行精细的数据预处理.本文基于GRACE-FO卫星实测数据,深入研究了LRI测量数据特征、原始数据预处理流程以及相应的关键技术,生成了自主研发的激光干涉测距产品(LRI1B SYSU S10).针对美国喷气推进实验室(JPL)现有相位跳跃处理算法存在不能精确处理相位跳跃的不足,本文验证了相位跳跃模板法与相位跳跃平滑法结合可有效消除不同类型的相位跳跃.研究结果显示,本文LRI1B产品的有偏距离变率在0.1 Hz处的精度可达到1 nm·s^(-1)·Hz^(−1/2),优于JPL的RL04(Release 04)版本产品(5~10 nm·s^(-1)·Hz^(−1/2)),与德国爱因斯坦研究所(AEI)的同类产品相当;基于本文产品反演的大地水准面阶方差在30阶以上优于JPL产品的结果,与AEI结果一致性较好.本文开发的LRI数据预处理方法有效消除了原始测量相位中的各类误差,对未来采用LRI的GRACE类重力卫星任务(如天琴二号)的数据预处理、重力场反演和地表物质迁移研究具有重要意义.
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关键词
GRACE-FO
激光干涉测距
数据预处理
相位跳跃
重力场反演
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职称材料
题名
双频投影条纹相位展开方法的改进
被引量：
13
1
作者
雷经发
陈志强
张淼
孙虹
李永玲
机构
安徽建筑大学机械与电气工程学院
工程机械智能制造安徽省教育厅重点实验室
安徽省仿真设计与现代制造工程技术研究中心
出处
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第6期1337-1345,共9页
基金
安徽省重点研究与开发计划资助项目(No.1804a09020009)
安徽省高等学校自然科学研究重点项目(No.KJ2019A0709)
+2 种基金
安徽省仿真设计与现代制造工程技术研究中心开放研究项目(No.SGC⁃ZXYB1806)
过程装备与控制工程四川省高校重点实验室开放基金资助项目(No.GK201819)
安徽建筑大学引进人才及博士启动基金项目资助(No.2018QD38)。
文摘
为解决双频外差法展开条纹相位中出现跳跃性变化的问题,提出了一种改进方法。首先,根据外差原理计算出条纹级数的小数部分,再由该条纹级数对应频率的光栅条纹的相位主值计算出当前小数部分的实际值。然后,根据相位主值自身误差设置判定阈值,并用该阈值对上述计算值与实际值的差值进行判断。最后,根据判断结果对中间参量的周期次数进行加或减的调整,以校正绝对相位。通过在仿真双频条纹图案的相移图中加入不同均值和方差的高斯噪声,对比校正前后的相位图,分析了改进方法对相位跳跃性误差的校正率,并通过样件实测实验来验证该方法的实用效果。实验结果表明,该改进方法对绝对相位跳跃性误差的校正率可达90%以上,具有较强的抗噪性和实用性。
关键词
光学三维测量
双频条纹
条纹级数
相位
展开
相位跳跃
误差校正
Keywords
optical three-dimensional measurement
dual-frequency fringe
fringe order
phase unwrap⁃ping
phase jump
error correct
分类号
TP391 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
GRACE-FO重力卫星激光干涉测距原始数据预处理
被引量：
1
2
作者
尹恒
朱紫彤
闫易浩
王长青
钟敏
冯伟
朱炬波
谷德峰
机构
“天琴计划”教育部重点实验室
中国科学院精密测量科学与技术创新研究院
马克斯-普朗克引力物理研究所(阿尔伯特-爱因斯坦研究所)和汉诺威莱布尼兹大学引力物理研究所
中山大学测绘科学与技术学院
中山大学人工智能学院
出处
《地球物理学报》
北大核心
2025年第5期1615-1632,共18页
基金
国家重点研发计划(2022YFC2204601)
国家自然科学基金(12261131504,42174103)资助.
文摘
GRACE-FO重力卫星激光干涉测距(LRI)具有以纳米级精度测量双星星间距离变化的能力,在高精度刻画中长空间尺度的地球重力场变化、地表物质迁移与分布方面具有巨大潜力.由于原始LRI测量相位中存在的时标误差、相位跳跃和测距系统误差等误差源会直接影响相位转换到测距的精度,进而传播至后续的重力场解算及其科学应用中,因此需要对LRI测量相位进行精细的数据预处理.本文基于GRACE-FO卫星实测数据,深入研究了LRI测量数据特征、原始数据预处理流程以及相应的关键技术,生成了自主研发的激光干涉测距产品(LRI1B SYSU S10).针对美国喷气推进实验室(JPL)现有相位跳跃处理算法存在不能精确处理相位跳跃的不足,本文验证了相位跳跃模板法与相位跳跃平滑法结合可有效消除不同类型的相位跳跃.研究结果显示,本文LRI1B产品的有偏距离变率在0.1 Hz处的精度可达到1 nm·s^(-1)·Hz^(−1/2),优于JPL的RL04(Release 04)版本产品(5~10 nm·s^(-1)·Hz^(−1/2)),与德国爱因斯坦研究所(AEI)的同类产品相当;基于本文产品反演的大地水准面阶方差在30阶以上优于JPL产品的结果,与AEI结果一致性较好.本文开发的LRI数据预处理方法有效消除了原始测量相位中的各类误差,对未来采用LRI的GRACE类重力卫星任务(如天琴二号)的数据预处理、重力场反演和地表物质迁移研究具有重要意义.
关键词
GRACE-FO
激光干涉测距
数据预处理
相位跳跃
重力场反演
Keywords
GRACE-FO
Laser ranging interferometer
Raw data processing
Phase jump
Gravity field recovery
分类号
P312 [天文地球—固体地球物理学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
双频投影条纹相位展开方法的改进
雷经发
陈志强
张淼
孙虹
李永玲
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
13
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职称材料
2
GRACE-FO重力卫星激光干涉测距原始数据预处理
尹恒
朱紫彤
闫易浩
王长青
钟敏
冯伟
朱炬波
谷德峰
《地球物理学报》
北大核心
2025
1
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职称材料
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