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Termes IGN > sciences naturelles > physique > traitement du signal > prétraitement du signal > filtrage du bruit > filtre de Kalman
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Titre : Etude au sein de la division des travaux spéciaux de l'IGN : rapprochement de deux techniques pour la mesure de mouvements vibratoires : le GPS et l'accéléromètre Type de document : Mémoire Auteurs : M.E. Duret, Auteur Editeur : Strasbourg : Institut National des Sciences Appliquées INSA Strasbourg Année de publication : 2005 Importance : 100 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : Bibliographie
Mémoire de soutenance de diplôme d'ingénieur INSA, spécialité topographieLangues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Topographie
[Termes IGN] auscultation d'ouvrage
[Termes IGN] données GPS
[Termes IGN] étalonnage d'instrument
[Termes IGN] filtre de Kalman
[Termes IGN] Matlab
[Termes IGN] positionnement par GPS
[Termes IGN] surveillance d'ouvrage
[Termes IGN] traitement de données GNSS
[Termes IGN] traitement du signal
[Termes IGN] trajectographie par GPSIndex. décimale : INSAS Mémoires d'ingénieur de l'INSA Strasbourg - Topographie, ex ENSAIS Résumé : (Auteur) L'auscultation d'ouvrages d'art est devenue une activité courante en topographie. De nouvelles techniques sont développées pour répondre mieux aux besoins à la fois de précision, continuité et rapidité de mesures. Dans ce contexte, le système GPS en mode trajectographie présente des atouts mais aussi des faiblesses en précision. L'objectif de cette étude est de développer un système hybride associant un accéléromètre à une antenne GPS. La combinaison de ces deux instruments de mesures permettrait d'obtenir les déplacements millimétriques sur des périodes très courtes et d'en déduire la dynamique de l'ouvrage. Une première recherche a consisté à étudier les caractéristiques d'un accéléromètre et estimer ses paramètres et sa précision. Par une étude similaire, on a pu estimer l'incertitude de mesure du GPS. Ensuite, un pilier de pont sur l'Elorn a servi à réaliser des mesures expérimentales. L'objectif était de combiner physiquement les deux instruments et d'exploiter leurs mesures. Enfin, il résulte de cette étude la nécessité de créer un filtre adaptatif de Kalman. Numéro de notice : 13321 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Mémoire ingénieur INSAS Organisme de stage : IGN Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=49902 Réservation
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Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 13321-01 MX Livre Centre de documentation En réserve 4M Disponible Documents numériques
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13321a_mesuredeplvibratoirespargpsetaccelerometre_memoire_duret.pdfAdobe Acrobat PDF
peut être téléchargé
13321b_mesuredeplvibratoirespargpsetaccelerometre_annexes_duret.pdfAdobe Acrobat PDFNicht-lineare Sensitivitätsanalyse gezeigt an Beispielen zu bewegten Objekten / Volker Schwieger (2005)
Titre : Nicht-lineare Sensitivitätsanalyse gezeigt an Beispielen zu bewegten Objekten Titre original : [Analyse de sensibilité non linéaire montrée avec des exemples d'objets mobiles] Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Volker Schwieger, Auteur Editeur : Munich : Bayerische Akademie der Wissenschaften Année de publication : 2005 Collection : DGK - C Sous-collection : Dissertationen num. 581 Importance : 100 p. Format : 21 x 30 cm ISBN/ISSN/EAN : 978-3-7696-5020-4 Note générale : Bibliographie Langues : Allemand (ger) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Géodésie spatiale
[Termes IGN] analyse de sensibilité
[Termes IGN] coordonnées GPS
[Termes IGN] corrélation
[Termes IGN] filtre de Kalman
[Termes IGN] intégrale de Fourier
[Termes IGN] modèle stochastique
[Termes IGN] objet mobile
[Termes IGN] régression non linéaireRésumé : (Auteur) One important task of engineering geodesy is the evaluation of measurements by suitable models and the validation and optimisation of these models. Currently more complex and non-linear models are used in engineering geodesy. Therefore a model independent validation method, the variance-based sensitivity analysis method is introduced and applied to moving objects. An overview about different sensitivity analysis methods is given. Thereby the focus is on sample-based methods, that base on Monte-Carlo simulation. First of all the regression analysis and the rank regression analysis are described. These methods are used for the sensitivity analysis of linear respectively non-linear but monotone models. Subsequently the importance of a sensitivity analysis methods that are independent of model characteristics is shown. These are SOBOLs method, that uses multidimensional averaging to get quantitative results and the FOURIER Amplitude Sensitivity Test, that realises the same in the frequency domain. The presented methods are applied for two examples. Firstly the configuration for the height monitoring of a church is validated. Secondly the determination of a trajectory of motor vehicle using a circle model is controlled. For both applications adapted KALMAN filter algorithms are used. For the height monitoring problem a non-linear model behaviour can not be proved. Besides it can be shown that the variances of some height points have a decisive influence on the variances of the estimated movement parameters. For the second application, the analysis shows that the variances of the state parameters of the trajectory determination are effected decisively by the variances of the GPS coordinates. The model shows a non-linear as well as a non-additive behaviour. Numéro de notice : 13268 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Thèse étrangère Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=54948 Réservation
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Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 13268-01 30.60 Livre Centre de documentation Géodésie Disponible 13268-02 30.60 Livre Centre de documentation Géodésie Disponible 
Titre : Quantification de la vapeur d'eau troposphérique par GPS (modèles 2D et tomographies 3D) - Application aux précipitations intenses Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Cédric Champollion, Auteur ; Frédéric Masson, Directeur de thèse Editeur : Montpellier : Université des Sciences et Techniques du Languedoc, Montpellier 2 Année de publication : 2005 Importance : 227 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : bibliographie
Thèse pour obtenir le grade de docteur de l’Université Montpellier II, Discipline : Géophysique, Formation Doctorale : Structure et évolution de la lithosphère, Ecole Doctorale : Sciences de la Terre et de l’EauLangues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de géodésie spatiale
[Termes IGN] convection
[Termes IGN] données GPS
[Termes IGN] filtre de Kalman
[Termes IGN] méthode des moindres carrés
[Termes IGN] modèle météorologique
[Termes IGN] pluie
[Termes IGN] teneur en vapeur d'eau
[Termes IGN] tomographie par GPS
[Termes IGN] ventRésumé : (auteur) La vapeur d’eau joue un rôle majeur dans le fonctionnement climatique et météorologique de la Terre. C’est notamment une variable clé pour comprendre les phénomènes de convection à l’origine des précipitations intenses. Or les prévisions quantitatives des pluies ne s’améliorent pas depuis 20 ans parce que - entre autres - la mesure de la variabilité de la vapeur d’eau est une lacune des systèmes d’observations. La précision de la mesure du contenu intégrée en vapeur d’eau par le système GPS est démontrée depuis une dizaine d’années. La tomographie GPS permet aujourd'hui de restituer le champ 3D de vapeur d’eau.
Ce mémoire présente la théorie (méthodes des moindres carrés et filtre de Kalman), la validation et les applications du logiciel LOFTT_K de tomographie troposphérique GPS développé pendant cette thèse. La tomographie a été validée grâce à des simulations, des modèles météorologiques et des mesures indépendantes. Elle a ensuite été utilisée pour comprendre les interactions petites échelles entre les dynamiques locales (les brises) et de mésoéchelle (le mistral). Le GPS météorologique a permis aussi de caractériser les variations d’humidité pendant les pluies cévenoles. Enfin la tomographie GPS régionale a mis en évidence un mécanisme de chargement en humidité de l’atmosphère avant l’initiation de la convection.
A l’avenir, les données GPS seront assimilées dans les modèles opérationnels de prévision météorologique. Elles doivent aussi servir à approfondir la connaissance des relations entre les précipitations, la convection et la dynamique de la vapeur d’eau.Note de contenu : Introduction : GPS et météorologie
1. Détermination des paramètres troposphériques : IWV, gradients et résidus
2. Détermination du champ 4D de vapeur d’eau par GPS : la tomographie
3. Tomographie GPS haute résolution appliquée au cycle mistral / brises
4. Contenu intégré en vapeur d’eau pendant les pluies cévenoles
5. Tomographie GPS mésoéchelle appliquée à l’initiation de la convection
6. Conclusions et perspectivesNuméro de notice : 14910 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Thèse française Note de thèse : thèse : Géophysique : Montpellier 2 : 2005 nature-HAL : Thèse DOI : sans Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=76810 Documents numériques
en open access
Quantification de la vapeur d'eau ... - pdf auteurAdobe Acrobat PDFReconstruction of backscatter and extinction coefficients in Lidar: a stochastic filtering approach / José M. Bioucas-Dias in IEEE Transactions on geoscience and remote sensing, vol 42 n° 2 (February 2004)
Titre : Reconstruction of backscatter and extinction coefficients in Lidar: a stochastic filtering approach Type de document : Article/Communication Auteurs : José M. Bioucas-Dias, Auteur ; J.M.N. Leitao, Auteur ; et al., Auteur Année de publication : 2004 Article en page(s) : pp 443 - 456 Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Lasergrammétrie
[Termes IGN] champ aléatoire de Markov
[Termes IGN] coefficient de rétrodiffusion
[Termes IGN] données lidar
[Termes IGN] filtrage statistique
[Termes IGN] filtre de Kalman
[Termes IGN] processus stochastiqueRésumé : (Auteur) Reconstruction of the backscatter and extinction coefficients is a crucial step in many quantitative remote sensing applications, such as radar, light detection and ranging (lidar), and sonar. We present a novel stochastic filtering approach for the estimation of the backscatter and extinction coefficients from time-range elastic-backscatter lidar data. The Bayesian perspective is adopted; we take as prior a causal first-order autoregressive Gauss-Markov random field tailored to enforce smoothness on time and range dimensions. By using a reduced-order state-space representation of the prior, we derive a suboptimal stochastic filter that recursively computes the backscatter and extinction coefficients at each range-time inversion cell. The estimator is a kind of adaptive extended Kalman filter, being efficient from the computational point of view. A set of experiments illustrates the effectiveness of the proposed approach, namely its advantage over the classical Klett deterministic approach. Numéro de notice : A2004-139 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1109/TGRS.2003.817216 En ligne : https://doi.org/10.1109/TGRS.2003.817216 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=26666
in IEEE Transactions on geoscience and remote sensing > vol 42 n° 2 (February 2004) . - pp 443 - 456[article]Réservation
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Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 065-04021 RAB Revue Centre de documentation En réserve 3L Disponible
Titre : Troposphere modeling and filtering for precise GPS leveling Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Frank Kleijer, Auteur Editeur : Delft : Netherlands Geodetic Commission NGC Année de publication : 2004 Collection : Netherlands Geodetic Commission Publications on Geodesy, ISSN 0165-1706 num. 56 Importance : 262 p. Format : 17 x 24 cm ISBN/ISSN/EAN : 978-90-6132-284-9 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Rayonnement électromagnétique
[Termes IGN] correction troposphérique
[Termes IGN] filtre de Kalman
[Termes IGN] modèle stochastique
[Termes IGN] nivellement par GPS
[Termes IGN] positionnement par GNSS
[Termes IGN] propagation troposphérique
[Termes IGN] simulation
[Termes IGN] traitement de données GNSS
[Termes IGN] troposphèreRésumé : (Auteur) Precision : In the Netherlands, a precision of 5 rnm for estimated GPS height differ ences is required to achieve comparable accuracy as geoid height differences. This precision can be achieved for 24-hour data sets when applying a proper modeling. Precise levelling with GPS requires a judicious modeling of tropospheric delays, which has physical, functional, and stochastic aspect.
Modeling aspects : The physical modeling comprises zenith delays for the hydrostatic and wet component and zenith angle dependent mapping functions. Because the amount of water vapor in the atmosphere fluctuates widely and because the water-vapor aspect induced signal delays affect the height component strongly, a-priori modeling of these delays results in an insufficient precision of height differences. Parameterizing the tropospheric delay in the functional model is therefore necessary, at least for medium and long baselines. The observation model can further be strengthened by pseudo-observations. These pseudo-observations may be spatiotemporal constraints on tropospheric delay differences, or constraints on residual slant delays. With the latter type of constraint the isotropy assumption is loosened. An existing theoretical model is revised to obtain the corresponding covariance matrix. The stochastic modeling of both types of constraints is based on the assumption of Kohnogorov turbulence.
Filtering : The observation models can be implemented in a recursive filter like the Kalman Filter or the SRIF Several variations of these filters are described. For fast computations the most suitable recursive filtering technique is the Kalman-Cholesky Filter with pre-elimination of temporal GPS parameters, such as clock errors and ionospheric delays. Some tests and reliability descriptions are worked out for this filter. For practical implementation the temporal behavior of the zenith wet delay is to be assumed a random-walk process, which gives a fair description. The zenith wet delay can be estimated every epoch or every pre-defined batch of epochs.
Impact of model components : The effect of several model components on mainly the height is analyzed by simulation software. Special attention is given to the residual-slant-delay model because it is potentially precision and reliability improving. The impact of this model does however depend on the precision level of the observations and it still needs to be validated. Although observations to low-elevation satellites have a large contribution to the precision of the height, the residual-slant-delay model implies a strong down weighting of observations to satellites below ten degrees elevation. The highest accuracy can be obtained when the phase ambiguities are fixed. Even for long observation time spans this makes a difference of up effect on the formal precision of the height, but they have, a large influence on the precision of the filtered zenith delays. Because overconstraining (with constraints that are too tight) can have a large precision-deteriorating effect, spat iotemporal constraints are not recommended for GPS leveling. Further, short batches are preferred to avoid biases. To prevent the presence of near rank deficiencies, the zenith delays of one station are often fixed. From a precision point of view this is not necessary and is not recommended because this can also introduce biases. Even larger biases can be introduced when the zenith delays of all stations are fixed to their a-priori values. For very short baselines (< ±1 kin), this model is however justifiable because the formal precision improves considerately, keeping the effect of the biases in balance. to 15-20%. Batch size and spatiotemporal constraints turned out to have little effect on the formal precision of the height, but they have, a large influence on the precision of the filtered zenith delays. Because overconstraining (with constraints that are too tight) can have a large precision-deteriorating effect, spat iotemporal constraints are not recommended for GPS leveling. Further, short batches are preferred to avoid biases. To prevent the presence of near rank deficiencies, the zenith delays of one station are often fixed. From a precision point of view this is not necessary and is not recommended because this can also introduce biases. Even larger biases can be introduced when the zenith delays of all stations are fixed to their a-priori values. For very short baselines (< ±1 kin), this model is however justifiable because the formal precision improves considerately, keeping the effect of the biases in balance.Note de contenu : General introduction
I) Troposphere delay modeling for space geodetic measurements
Symbols and units in Part I
3 Introduction to Part I
4 Physics of the atmosphere
5 Zenith-delay models
6 Slant-delay models
7 Azimuthal asymmetry and gradient parameters
8 Conclusions of Part 1
A Temperature lapse rate
B Saastamoinen integrals
C Effective height
Bibliography
II) Paramerization of the tropospheric delay in GPS observation models
Symbols of Part II
9 Introduction to Part II
10 GPS observation equations
11 Eliminating rank deficiencies in troposphere-fixed models
12 Troposphere-float and weighted models
13 Near rank deficiencies
14 Pre-elimination transformations
15 Conclusions of Part II
III) Stochastic modeling of (slant) tropospheric delays observed by GPS
Symbols of Part III
16 Introduction to Part III
17 Power-law processes
18 Stochastic modeling of troposphere constraints
19 Conclusions of Part III
IV) Recursive GPS data processing
Symbols of Part IV
20 Introduction to Part IV
21 Kalman filtering with pre-elimination
22 Pre-elimination in a recursive SRIF
23 Implementation aspects
24 Condition equations, testing, and reliability
25 Conclusions of Part IV
V) Simulations
Symbols of Part V
26 Introduction to Part V
27 Software implementation
28 Means of quality assessment
29 Simulation scenarios
30 The troposphere-fixed model
31 Conclusions of Part V
32 Conclusions and recommendationsNuméro de notice : 16056 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Thèse étrangère En ligne : https://ncgeo.nl/downloads/56Kleijer.pdf Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=55149 Réservation
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Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 16056-01 30.64 Livre Centre de documentation Géodésie Disponible 16056-02 24.30 Livre Centre de documentation Physique Disponible Documents numériques
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Troposphere modeling and filteringAdobe Acrobat PDFEvaluation d'un système de positionnement d'un véhicule sur route basé sur la fusion de données / E. Helou Helo (2001)
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