非线性最小二乘参数平差

非线性最小二乘参数平差刘国林姜岩陶华学（山东矿业学院，泰安，２７１０１９）ＮＯＮＬＩＮＥＡＲＬＥＡＳＴＳＱＵＡＲＥＳＡＤＪＵＳＴＭＥＮＴＢＹＰＡＲＡＭＥＴＥＲＳＬｉｕＧｕｏｌｉｎ，ＪｉａｎｇＹａｎ，ＴａｏＨｕａｘｕｅ（ＳｈａｎｄｏｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔ...

BDS卫星钟差半参数平差模型异常数据探测与处理

针对北斗卫星钟差数据中出现钟跳、粗差等异常数据频次较高的问题,将半参数平差模型引入BDS的钟差数据的处理过程中。首先,在考虑系统误差的同时,改进了常用的钟差模型;其次,综合考虑异常数据和系统误差,利用补偿最小二乘原理和极值求解方法,详细推导了分离异常数据前后参数和非参数估计值与相应观测值改正数的关系表达式,实现了异常数据的定值、参数求解和系统误差分离。在此基础上,引入Cook距离,给出了利用参数分量和非参数分量的Cook距离及混合Cook距离,去判断异常值的位置,并给出了一些参数的选取方法及相应的处理措施,实现了卫星钟差异常数据的定位和定值以及部分系统误差的分离。最后,采用武汉大学GNSS中心提供的采样间隔为5 min的北斗卫星精密钟差数据,将本文方法与常用方法进行了试验对比。试验结果表明,本文方法能够有效地识别并处理卫星钟差数据中的异常值,有效克服了基于经验阈值钟差异常数据探测方法的不足,且该方法对于量级较小的异常钟差数据也有很好的探测效果,一定程度丰富了现有的BDS钟差数据质量控制方法。

非线性参数平差的一个新途径

在分析顾及一阶偏导数的非线性参数平差的近似直接解法与这代解法基础上，提出顾及到二阶偏导数的非线性参数平差的一种新的计算公式。由于非线性度量曲率立体阵的引入，使得平差计算公式表达简洁，而且便于非线性平差本质的分析。最终算例分析说明该方法的有效性及实用性。

附有条件的参数平差模型的有偏估计

讨论附有条件的参数平差模型参数的有偏估计问题。提出了约束岭估计和约束主成分估计 ,并证明了它们的优良性质 ,最后给出了一个算例 ,验证了所得结果。

半参数平差模型参数的两步估计

考虑半参数平差模型L=Bx+S+Δ,xεRd,S为未知回归参数,为未知Borel函数。本文首先利用自然样条函数法,找到符合条件的非参数自然样条插值函数。其次利用偏残差法并综合最小二乘法,导出了参数和非参数的解算公式,讨论了窗宽参数的选取方法。在本文的最后,将这种估计方法应用到重力场的计算中,说明了利用半参数平差模型估计参数的有效性。

非线性最小二乘参数平差的非线性规划算法研究

讨论了非线性最小二乘参数平差可行的 5种非线性规划算法———牛顿法、最速下降法、离散牛顿法、拟牛顿法和SQPM算法 ,通过分析、比较和实算证实SQPM算法是求解非线性最小二乘参数平差问题的最为有力的工具 ,且使SQPM算法成为无需精确计算参数概略值的非线性最小二乘参数平差法。

非线性最小二乘参数平差迭代算法

在非线性最小二乘问题现有的 3类主要算法高斯 牛顿法、阻尼最小二乘法和最小二乘的拟牛顿法的基础上 ,引入了综合性能更优的非线性规划的SQPM (序列二次规划法 )算法 ,并且为进一步提高SQPM算法迭代的收敛性 ,对其步长策略进行了改进。改进的SQPM算法成为无需精确计算参数概略值的非线性最小二乘参数平差的实用和有效算法。

主成分估计与附加条件的参数平差

证明了主成分估计实质上是附有条件的参数平差,并根据此性质结合算例分析了主成分估计的局限性。

附加系统参数平差在高速铁路CPⅢ控制网数据处理中的应用

高速铁路CPⅢ控制网测量中距离观测值可能存在系统性的固定误差或比例误差。针对该问题,探讨了采用附加系统参数的平差方法进行CPⅢ控制网数据处理,并以一个实际高速铁路CPⅢ控制网为例,对附加系统参数的平差方法和经典约束平差方法进行了比较与分析。通过研究,得出了有益结论:对于存在系统误差的CPⅢ控制网,可预先估计可能存在的系统误差,通过引入附加参数进行自动补偿,平差结果更为可靠。

全局收敛L-M迭代法的非线性参数平差

采用全局收敛的L-M非线性迭代算法,可以较大程度减弱非线性模型线性化的模型误差,在雅可比矩阵近似奇异或坏条件时,L-M迭代仍然可以收敛;同时,该算法具有全局收敛特性,大大降低了平差对迭代初值的要求,可以在初值受误差影响较大的情况下得到精确解。通过与几种不同的非线性规划算法的比较,证明了全局收敛的L-M迭代算法无论是解算精度还是收敛范围均具有相对优势。

数字化曲线的参数平差

针对数字化地图的特点和一般数字化曲线拟合方法的不足,提出利用附有限制条件的参数平差来估计拟合曲线参数的计算方法。在参数平差中,把纵坐标和横坐标均看作为观测值,综合处理偶然误差和系统误差的联合影响,利用参数的协方差矩阵对平差结果进行精度评定,并利用圆曲线函数模型进行平差实例计算,检验了参数平差的合理性。

半参数平差模型的精化

利用罚最小二乘原理构造加权惩罚平方和,从残差的统计特征出发,用直接法得到了半参数平差模型中参数和半参数的估计量。

数字化曲线的附加系统参数平差

针对一般地图数字化曲线拟合方法的不足,提出了利用附加系统参数平差计算拟合曲线的参数。在参数平差中,将数字化曲线的X坐标和Y坐标均看作观测值,综合处理偶然误差和系统误差的联合影响,并评定精度。用t分布对系统参数进行显著性检验,结果表明附加系统参数模型正确。

等价权原理──参数平差模型的抗差最小二乘解

等价权原理──参数平差模型的抗差最小二乘解杨元喜抗差Ｍ估计是使用最广泛，计算较简明的抗差估计法。本讲基于多维Ｍ估计原理建立参数平差模型的抗差解。采用等价权思想将非线性抗差解式转变为人们熟悉的最小二乘解形式。一、多维影响函数考虑未知参数为，观测值的模型...

海底控制点定位的半参数平差模型法

针对圆走航确定海底控制点三维绝对坐标存在垂直解精确度差的问题,本文提出了基于半参数平差模型处理测距系统误差的方法,首先分析了声速变化对测距误差的影响,其次在圆走航观测方程的基础上建立了水下控制点三维坐标解算的半参数平差模型,分别给出了观测时长为测距误差长周期项整数倍与非整数倍时的解算方法。仿真试验表明,当内波存在且观测时长不足测距误差长周期项的整数倍时,该方法相比于差分法和最小二乘法可明显提高水下控制点垂直解的精确度。

用附有条件的参数平差法求解秩亏网新探

通过引进典则参数，以较简捷的方式证明了秩亏网平差应满足的条件方程，从而用附有条件的平差方法求解秩亏网平差参数的最小二乘极小范数解。

基于带权约束参数平差法的工程测量技术

为降低工程测量数据采集阶段的干扰,提高结果可靠性,研究了基于带权约束参数平差法的工程测量技术。利用无人机遥感技术,采集工程测量基础数据,并结合采集距离以及精度要求,对采集速度进行个性化调节,最大限度提高采集结果准确性。采用带权约束参数平差法,过滤工程测量基础数据中的异常值,确保数据波动在约束条件范围内。利用处理后的工程测量数据,构建三维图像模型,实现对工程施工效果以及数据异常程度及位置的测量。测试结果表明,该方法测量结果误差值较低,最大误差仅为0.03 mm。

用于大地网参数平差中计算权系数矩阵的递推公式

本文导出了大地网参数平差中计算权系数矩阵的递推公式,并通过实例说明它在经典平差和自由网伪逆平差中的应用。由于这一方法无需组成法方程组,所以可作为无法方程组的参数平差法的计算基础。 由于本方法具有很高的精度,又比传统方法简便,所以它在平差计算中将有广泛的应用前景。

半参数测量平差模型参数的二阶段估计

本文首先利用自然样条函数法,找到符合条件的非参数自然插值样条函数。其次利用核函数并综合最小二乘法建立了参数x和S非参数的估计量x、S,讨论了窗宽参数h的选取方法。最后,用一个模拟的平差算例从估值的稳定性、均方差等方面与最小二乘法进行了比较,结果说明,半参数测量模型能更接近于真实情况。

坐标参数加权平差法在线路补测中的应用

在线路施工的补充测量控制中 ,对先期控制点老坐标的如何使用 ,关系到新坐标的网形精度和与老坐标的差异程度。介绍了对先期控制点坐标进行赋权参加平差的方法 ,并给出评定结果的指标。用实例分析验证了这种方法的有效性。