基于改进IGGⅢ方案的稳健Helmert方差分量估计

针对不同精度或不同类别的观测数据中存在粗差的问题,基于最小二乘原理的方差分量估计不具备稳健性,需要使用等价权函数代替权函数提高抗差能力。基于IGGⅢ等价权函数的性质,提出2种等价权函数的改进方案:首先,对IGGⅢ方案的调节因子部分进行改进;其次,考虑到固定临界值问题,在临界值基础上乘以一个可变因子调节临界值。通过模拟边角网验证改进稳健Helmert方差分量估计的可行性。实验结果表明,相对IGGⅢ方案,2种改进方案的稳健Helmert方差分量估计计算的点位稳定性较高,具有更高的抗差能力。

基于IGGⅢ方案的加权总体最小二乘点云球面拟合

为了减少测量粗差对球标靶拟合精度的影响,在加权总体最小二乘法基础上,针对地面3维激光扫描球标靶数据特点,采用了权函数IGGⅢ方案,自适应地修正拟合权阵,构建了新的点云球面拟合方法。利用新方法分别拟合了模拟球面数据、实际扫描球面数据。结果表明,该方法在同时考虑拟合模型系数矩阵误差与观测向量误差基础上,通过合理定义及优化拟合权阵,获得了更为精确的球面参量。其拟合评价指标均优于常规方法。

相关GPS基线向量网的抗差估计

首先介绍了相关观测抗差估计的 IGG 方案 ,针对 GPS基线向量网的特点 ,对原IGG 方案作了部分改进 ,最后通过一个算例表明 ,改进后的相关观测抗差估计权函数能有效地抵制 GPS基线向量观测异常的影响 ,且能节省计算时间。验证了相关信息对高精度 GPS网数据处理结果的影响。

航空重力GPS测速多粗差探测方法

GPS速度测量在航空重力测量中具有重要的作用。根据飞机平稳飞行的状态,建立了严密的状态方程,利用常加速度模型的速度预测值,构建了观测值验前残差检验量Q,并给出其误差源:观测误差与速度预测误差,根据检验量Q的统计特性结合IGGⅢ抗差方案,对含粗差的观测值作降权处理。采用静态数据分析观测误差的统计特性,并给出其模型参数,同时分析了理想运动状态下的速度预测精度以及数据采样率与新方法粗差探测能力之间的关系。通过静态和动态算例表明,新方法能有效探测出小于1周的粗差。

基于抗差最小二乘估计的载体速度计算方法

针对相位率值的特点,引入抗差最小二乘估计进行速度计算,根据IGGⅢ方案选取合适的等价权因子来降低存在小周跳影响的观测值对结果的贡献,利用航空飞行实验的数据进行了计算分析,结果表明经过抗差后的速度仍可保持在mm/s的量级。

一种基于LS-WTLS的稳健平面拟合方法

为了解决平面数据点位精度差异性及平面模型常数项解算精度较低的问题,提出了一种基于最小二乘-加权总体最小二乘(LS-WTLS)的稳健平面拟合方法。该方法采用加权最小二乘模型与稳健估计IGGⅢ方案相结合的方式对平面模型误差项参量进行解算,然后通过设置阈值剔除粗差数据,利用最小二乘法对平面模型常数项进行解算,以此进一步提高了平面模型各参量的解算精度。结果表明,新方法相对于最小二乘(LS)法、总体最小二乘(TLS)法、LS-TLS法、IGGⅢ-LS-TLS法,其单位权中误差分别提高了53.6%,195.0%,47.5%和5.1%,平面拟合精度分别提高了49.4%,179.3%,48.7%和46.99%,表现出了良好的抗粗差干扰能力。该研究验证了新方法在平面拟合领域的优越性和可靠性。

抗差Helmert估计在BDS/GPS组合定位权比分配中的应用

BDS与GPS双系统组合定位时,每个子系统需要进行定权,不同系统间的差异性会导致定权不准确。为提升组合定位精度,本文提出一种基于抗差Helmert方差分量估计的组合定位算法(RH算法)。首先,建立Helmert方差分量后验估计模型,区分多类型、不同精度的观测值,实现系统间权值的动态分配;然后,构建基于IGGⅢ方案的改进等价权函数,调整含粗差观测量的权值,解决观测值易存在粗差导致Helmert模型收敛失真的问题;最后,通过测试实际采集的双系统观测数据,验证算法的有效性和准确性。

基于MATLAB的稳健估计中几种权函数处理对比

近年来,随着仪器设备与计算机的发展,水准测量的也更加便利,但依然有可能存在包含粗差数据的情况。通过利用MATLAB编程实现对某水准路线工程案例的观测数据进行稳健估计,分析对比几种不同抗差方法对同一数据的处理精度、收敛速度。由结果可知,IGGШ方案处理精度最高收敛速度最快。

以学生化残差构造等价权函数的抗差估计探讨

首先分析了现有几种等价权函数的优缺点,然后以适合于测量领域计算的IGGⅢ方案为基础,利用服从于t分布的学生化残差构造等价权函数来进行抗差估计。通过模拟数据计算分析表明,以学生化残差构造的等价权函数根据观测自由度和显著性水平确定临界值,对观测空间和设计空间均具有一定的抗差性。

GPS网空间无约束平差的抗差解法

本文根据抗差估计IGGⅢ方案的基本原理，介绍了GPS网空间无约束平差的抗差解式。通过算例，说明了该方法在获得GPS网的可靠性的参数估值和精度信息的同时，对粗差进行了正确的定位，并给出了其近于实际的估值。

大规模GNSS基线向量网抗差并行贝叶斯估计

针对大规模GNSS(global navigation satellite system)基线向量网平差的特点,在IGGⅢ方案的基础上,基于不同降权效率的双因子等价权的改进模型,比较了并行编程方法及环境的适应性,提出了基于多任务划分与处理的并行计算流程,实现了相关观测抗差贝叶斯估计的并行计算。实验采用IGS全网的数据,结果表明,相关抗差并行贝叶斯估计不仅能够充分利用坐标参数的先验信息,有效抵制基线向量异常误差的影响,而且能够充分利用已有的硬件平台,显著提高抗差计算效率。