Optimal data processing in the ballistic laser gravimeter under the effect of correlated interference

Λεπτομέρειες βιβλιογραφικής εγγραφής
Τίτλος:	Optimal data processing in the ballistic laser gravimeter under the effect of correlated interference
Πηγή:	Український метрологічний журнал / Ukrainian Metrological Journal; № 3 (2021); 10-16 Украинский метрологический журнал / Ukrainian Metrological Journal; № 3 (2021); 10-16 Ukrainian Metrological Journal; No. 3 (2021); 10-16
Στοιχεία εκδότη:	National Scientific Centre "Institute of Metrology", 2021.
Έτος έκδοσης:	2021
Θεματικοί όροι:	автосейсмічна завада, вагові функції, корельовані завади, поліноми, процес авторегресії, прискорення вільного падіння, auto seismic interference, weight functions, correlated interference, polynomials, autoregressive process, gravitational acceleration, автосейсмическая помеха, весовые функции, коррелированные помехи, полиномы, процесс авторегрессии, ускорение свободного падения
Περιγραφή:	Анотація Роботу присвячено створенню алгоритмів оптимальної обробки даних у балістичних лазерних гравіметрах з урахуванням того, що сейсмічні завади є корельованими процесами. Для побудови оптимальних алгоритмів обробки даних у балістичних лазерних гравіметрах на фоні корельованих завад застосовано узагальнений метод найменших квадратів. При цьому для опису завади використано математичну модель процесу авторегресії, для якої обернена кореляційна матриця має стрічковий характер і виражається через значення коефіцієнтів авторегресії. Для перетворення даних “шлях-час” із виходу схеми співпадіння балістичного лазерного гравіметра до рівномірного в часі процесу використовується їх локальна квадратична інтерполяція. Розглянуто алгоритми обробки даних у балістичному гравіметрі, побудовані на основі зваженого методу найменших квадратів із застосуванням ортогональних поліномів Хана. Для реалізації симетричного способу вимірювання використано поліноми Хана симетричного виду, що характеризуються одним параметром. Методом математичного моделювання досліджено виграш у точності вимірювання прискорення вільного падіння синтезованими алгоритмами у порівнянні з алгоритмом, заснованим на методі найменших квадратів. Показано, що автосейсмічні завади в балістичних лазерних гравіметрах із симетричним способом вимірювання можуть бути значно ослаблені при використанні в узагальненому методі найменших квадратів математичних моделей процесу авторегресії другого порядку. Виконано порівняльний аналіз характеристик алгоритмів, побудованих із використанням узагальненого методу найменших квадратів, зваженого методу найменших квадратів та звичайного методу найменших квадратів. In order to develop optimal data processing algorithms in ballistic laser gravimeters under the effect of correlated interference, the method of generalized least squares is applied. In this case, to describe the interference, a mathematical model of the autoregression process is used, for which the inverse correlation matrix has a band type and is expressed through the values of the autoregression coefficients. To convert the “path-time” data from the output of the coincidence circuit of ballistic laser gravimeters to a process uniform in time, their local quadratic interpolation is used. Algorithms for data processing in a ballistic gravimeter, developed on the basis of a method of weighted least squares using orthogonal Hahn polynomials, are considered. To implement a symmetric measurement method, the symmetric Hahn polynomials, characterized by one parameter, are used. The method of mathematical modelling is used to study the gain in the accuracy of measuring the gravitational acceleration by the synthesized algorithms in comparison with the algorithm based on the method of least squares. It is shown that auto seismic interference in ballistic laser gravimeters with a symmetric measurement method can be significantly reduced by using a mathematical model of the second-order autoregressive process in the method of generalized least squares. A comparative analysis of the characteristics of the algorithms developed using the method of generalized least squares, the method of weighted least squares and the method of ordinary least squares is carried out. Аннотация Работа посвящена созданию алгоритмов оптимальной обработки данных в баллистических лазерных гравиметрах с учетом того, что сейсмические помехи являются коррелированными процессами. Для построения оптимальных алгоритмов обработки данных в баллистических лазерных гравиметрах на фоне коррелированных помех применен обобщенный метод наименьших квадратов. Рассмотрены алгоритмы обработки данных в баллистическом гравиметре, построенные на основе взвешенного метода наименьших квадратов с применением ортогональных полиномов Хана. Методом математического моделирования исследован выигрыш в точности измерения ускорения свободного падения синтезированными алгоритмами по сравнению с алгоритмом, основанным на методе наименьших квадратов. Показано, что автосейсмические помехи в баллистических лазерных гравиметрах с симметричным способом измерения могут быть значительно ослаблены при использовании в обобщенном методе наименьших квадратов математической модели процесса авторегрессии второго порядка. Выполнен сравнительный анализ характеристик алгоритмов, построенных с использованием обобщенного метода наименьших квадратов, взвешенного метода наименьших квадратов и обычного метода наименьших квадратов.
Τύπος εγγράφου:	Article
Περιγραφή αρχείου:	application/pdf
Γλώσσα:	English
ISSN:	2306-7039 2522-1345
Σύνδεσμος πρόσβασης:	http://umj.metrology.kharkov.ua/article/view/241522
Αριθμός Καταχώρησης:	edsair.scientific.p..1c7b35f8f9f96beb0600ea43df830312
Βάση Δεδομένων:	OpenAIRE

Περιγραφή
ISSN:	23067039 25221345