赫尔默特方差分量估计在边角网中的应用

在融合多源异构信息时,不同种类的观测值应具有不同的权阵。但是在数据处理前,往往不知道不同观测值之间的关系,进而无法对不同观测值进行定权。针对边角网布设时对角度和边长两类观测值进行测量平差时观测值种类不同的问题,本文在经典最小二乘基础上将赫尔默特(Helmert)方差分量估计应用到边角网平差过程中,并通过算例进行分析。结果表明,将Helmert方法应用于两类观测值的平差后,精度有所提高,可为多类观测值、平差网形较大、精度要求高的工程应用提供一定的参考。

抗差Helmert方差分量估计在GPS/BDS/UWB融合定位中的应用

针对卫星信号受限环境下,全球定位系统(GPS)/北斗卫星导航系统(BDS)组合定位出现较大偏差的问题,引入超宽带(UWB)技术作为定位性能增强技术。GPS/BDS伪距测量值与UWB测距值作为原始观测值,提出了基于抗差赫尔默特(Helmert)方差分量估计的GPS/BDS/UWB融合定位方法,实现合理定权,抵御粗差影响。分别进行了静态实验和动态实验,结果表明:没有粗差情况下,GPS/BDS/UWB融合定位相对于GPS/BDS的定位精度在静态实验和动态实验中均有所提升;引入粗差后,定位结果可抵御粗差,精度提升较为明显。

抗差Helmert分量估计在地铁CPⅢ控制网平差中的应用

为使CPⅢ控制网数据定权合理、提高平差成果精度,并具有抗粗差特性,论文提出采用结合Huber的Helmert抗差分量估计定权方法对CPⅢ控制网中的水平角、竖直角和斜距三类观测值进行合理定权平差,以福州市轨道交通4号线工程西门站至东街口站区间右线CPⅢ控制网测量项目为例,验证了该方法的定权合理性和可靠性,并可获得点位偏差小、精度可靠且有抗粗差能力的平差成果。

协方差阵非负约束的赫尔默特方差分量估计

在多源数据联合反演同震滑动分布过程中,各类观测数据之间相对权比的确定是当今大地测量与地球物理联合反演领域的研究热点和难点。近年来,赫尔默特方差分量估计法因其可以同时估计虚拟观测数据及实际观测数据之间的比例因子的优势,在联合反演滑动分布领域中得到了广泛应用。然而,利用HVCE法确定多源数据联合反演相对权比过程中易出现负方差现象。针对以上问题,本文提出在HVCE法确定联合反演相对权比过程中添加线性不等式约束,利用带有线性不等式约束的平差模型进行求解(LC-HVCE),解决计算过程中出现负方差问题。为了验证LC-HVCE法的有效性,开展模拟地震试验,结果表明LC-HVCE法可以有效地解决HVCE法在确定联合反演相对权比过程中存在的不足,保证了同震滑动分布反演精度。蒙特卡洛模拟试验及拉奎拉实际地震反演结果进一步表明了LC-HVCE法在确定正则化参数与相对权比过程中较HVCE法的适用性与稳定性。

GPS+BDS与UWB组合定位的Helmert方差分量估计方法

为了提高室内外过渡区定位精度,本文采用GPS+BDS与UWB组合定位,建立GPS+BDS与UWB组合定位模型,并针对GPS与BDS星座结构的不同,以及UWB与GNSS观测值残差差异较大的情况,采用Helmert方差分量估计法分别对GPS、BDS、UWB进行定权;最后通过动态室内外过渡区试验组合模型进行精度验证。结果表明,基于GNSS+UWB定位系统,采用Helmert方差分量方法,在东、北、天3个方向的定位精度均获得了显著提高,静态条件下提高幅度约为20%,动态条件下提高幅度约为10%。

赫尔默特方差分量估计方法在嫦娥一号卫星测角计算中的应用

在我国探月工程嫦娥一号卫星测轨中,需要对测距观测和VLBI时延观测进行综合解算,以确定卫星的角位置时间序列,因而需要考虑不同类型观测资料之间的权重分配问题。本文通过仿真计算,具体比较了不同情况下最小二乘平差方法与赫尔默特(Helmert)方差分量估计方法下测角计算的精度。虽然通常情况下观测资料都提供误差估计,但此估计却不一定能够准确反映实际的观测精度。仿真计算表明,此时应用Helmert求解方法,能够显著提高解算的精度。相比于最小二乘平差方式,Helmert求解方式在计算量上略有增加,但这对于现代计算设备几乎可以忽略。

赫尔默特方差分量估计在混合水准网平差中的应用

测量中有些时候会碰到定权不统一的问题,导致了平差后的结果不理想。本文主要讨论的是通过赫尔默特方差估计的方法消除由于定权的不合理而产生的精度超限问题。通过实例进行分析表明,利用赫尔默特方差分量估计在进行迭代定权非常实用,大大提高了其精度。

赫尔默特方差分量估计在水准、CORS联合平差中的应用

测量中会遇到因为定权问题导致平差后的结果不理想的情况.主要研究了在水准测量数据与CORS数据进行联合平差时通过赫尔默特方差估计的方法定权的问题,并通过实例进行了验证,结果表明赫尔默特方差分量估计在进行迭代定权时较为实用,可以提高平差精度.

基于MATLAB的赫尔默特方差分量估计法实现

本文通过对赫尔默特方差分量估计法的理论、模型和算法的研究,应用MATLAB平台,使用MATLAB语言编写程序,开发出通用的模块,制作可视化界面,操作简单,减少了测绘工作的内业工作量,提高了工作效率,并可作为其他平差问题编程的参考,此模块具有极高的实际意义和应用价值。

扩展的Helmert型方差分量估计公式

针对实用中某类观测值可能含有多个方差分量的情况,对现有Helmen型方差分量估计公式进行扩展,指出现有公式就是本文所推公式的特例。新公式从另外一个角度推导,理论和计算还表明它们与MINQUE公式和BIQUE公式的等价性,从而为不同方法的互检提供手段。

无碴轨道铁路控制网的Helmert方差分量估计

无碴轨道高速铁路施工基桩控制网要求相邻点的相对精度优于1mm,这就要求必须合理地、可靠地、客观地评定测量精度.测量平差中不合理的随机模型影响着平差结果和各项精度指标的合理评定.结合我国刚建成的第一条无碴轨道高速铁路,简要介绍了基桩控制网的建立,探讨了Helmert方差分量估计在基桩控制网数据处理中的应用.结果表明Helmert方差分量估计方法能准确地确定不同类观测值的权比,从而客观、合理、正确地评定各项精度.

抗差Helmert方差分量估计在重力网平差中的应用

用Helmert方差分量估计法对重力网进行平差时,带有粗差的观测值会对参数估计产生影响,造成平差结果失真。将基于等价方差-协方差阵的稳健最小二乘估计理论与Helmert方差分量估计相结合,完善了抗差Helmert方差分量估计方法。试算庐山基线和安徽重力区域网数据的结果表明,该方法可以有效地解决重力网中的粗差问题。

Helmert方差分量估计严密公式与简化公式等价性的证明

在分析了Helmert方差分量估计严密公式与简化公式迭代收敛结果一些统计性质的基础上,导出了关于收敛结果共同的求解方程,从理论上证明了两种结果的等价性,为使用简化公式提供了依据。

抗差Helmert方差分量估计在GPS/BDS组合定位中的应用

针对GPS/BDS组合定位中观测值包含粗差时,Helmert方差分量估计模型收敛失真的问题,基于IGGⅢ模型建立抗差Helmert方差分量估计模型应用于组合系统中,并采集GPS/BDS组合数据进行伪距单点定位及相位相对定位实验。结果表明,抗差Helmert方差分量估计模型可以抑制粗差影响,合理确定两类观测值权比,提高定位精度与可靠性。

Helmert方差分量估计的粗差检验与抗差解

当观测值中含有粗差时 ,检验表明 Helm ert方差分量估计结果同样含有粗差 ,且粗差还可能会发生转移。为有效地抵制粗差和随机模型误差的互相影响 ,指出了发生这一转移的原因 ,介绍了基于双因子等价权的抗差估计 ,并针对相关 Helm ert方差分量估计抗差解求解过程中容易出现的法矩阵 0值溢出问题 。

基于严密Helmert方差分量估计的动态Kalman滤波

针对Kalman滤波模型推导了严密的Helmert方差分量估计公式.在此基础上,构建了方差分量估计辅助的Kalamn滤波解,改进的Kalman滤波与标准Kalman滤波的计算过程基本相同.推导了方差分量估计对Kalman滤波解的影响.理论推导和计算结果均表明,Helmert方差分量估计辅助的Kalman滤波能够合理调控动力学模型误差的影响,合理平衡观测信息与动力学模型信息对Kalman滤波解的贡献,提高状态参数估计的精度;严密Helmert方差分量估计与简化Helmert方差分量估计辅助的Kalman滤波解基本等效.

基于Helmert方差分量估计的Vondrak滤波方法

Vondrak滤波是基于测量数据本身的一种数据处理方法,该方法能够在未知拟合函数的情况下,通过选择不同的平滑因子控制数据平滑的程度,对测量数据序列进行合理平滑。本文从Vondrak滤波的基本原理出发,将Vondark滤波与最小二乘估计统一起来,推导出基于Helmert方差分量估计的Vondark滤波方法(简称HVF法)。通过对模拟数据资料的分析,表明该方法能合理有效的选取平滑因子,最大限度的削弱数据序列中的随机误差,将信号与噪声合理分离。

Helmert方差分量估计结果的方差一致性检验实质

Helmert方差分量估计是合理确定不同类观测值或不同种精度观测值权比的常用方法。文中从方差一致性检验的角度分析了Helmert方差分量估计迭代收敛结果的实质 ,指出了其检验统计量即为 χ2 (r)分布密度取得最大值的点 ;并指出当同时还存在其它平差模型误差时 ,Helmert方差分量估计也可能收敛 ,且收敛结果的检验实质并没改变 ,但收敛结果却已失真。

Helmert方差分量估计在跨河水准测量中的应用

采用测距三角高程法进行跨河水准测量 ,可以不量取仪器高 ,但观测值中有两类不同的观测量。利用Helmert方差分量估计 ,通过若干次迭代计算 ,可以更准确地确定两类观测值权的关系 。

基于随机模型基准的Helmert方差分量估计

在多类观测数据联合平差中,存在某类观测值的验前协方差阵正确而其他类不正确的情况,传统Helmert方差分量估计在求解此类问题时没有对正确的验前协方差阵加以区别,从而造成正确的随机模型经估计后同样也被调整。针对上述情况,首先分析了Helmert方差分量估计迭代收敛结果的实质,然后提出了随机模型基准的概念,并推导了基于随机模型基准的Helmert方差分量估计公式。经计算表明,新公式完全可行,可以用于解决实际问题。