多路绝对激光测距仪精密三维控制网的建立与解算

建立高精度三维控制网是实现大型粒子加速器等精密工程测量的前提条件,目前主要通过间接测量两点间距离或者自由设站实现,而多路绝对激光测距仪可在0.02~30 m范围内直接测量空间中两点间距离,利用高精度绝对测距值可建立高精度的三维测边控制网。基于多路绝对激光测距仪高精度绝对测距性能,建立仅含控制点间距离的秩亏自由网平差模型,通过任意初值选取,应用改进的LM算法迭代求解非线性超定方程组实现坐标概算,得到方程组的一组解作为未知数的近似值进行整网平差,获得高精度控制点坐标。实验数据分析表明,在8 m×3.5 m×2.5 m的实验范围内,建立控制点平均点位精度优于±1.14μm的三维测边网,可满足现代工业生产中对安装定位的高精度需求。

地面沉降水准监测网起算基准稳定性评价方法研究

区域地面沉降水准监测网参考基准点的合理选取,直接影响到沉降监测信息的准确性与可靠性,不同的起算基准,获取的沉降信息会存在差异。文中采用秩亏自由网平差算法计算水准网高差改正数及平差高程值,进而利用平均间隙法与单点检验法相结合,对参考基准点的稳定性进行评价,确定变形模型。最后结合算例对该方法进行了验证,形成了一套适于工程化应用的基准点稳定性分析方法与流程。

激光干涉测距三维秩亏网的拟稳平差

激光跟踪仪采用激光干涉测距原理,其测距精度远远高于测角精度。利用激光跟踪仪的高精度激光干涉测距值,构成空间三维激光干涉测边网,可以消除测角误差对空间点位的影响,大幅度提高三维点坐标精度。由于激光干涉测距三维网存在数亏问题,且整网控制点的稳定性不同,因此采用秩亏自由网平差模型,分别以测站点和定向点为拟稳点对测量数据进行平差解算。平差结果表明,在拟稳点选择合理的情况下,空间点三维坐标平差值反算的距离与测量距离的差值优于±10μm;点位误差可以优于±20μm。

工程平面控制网置平平差的方法研究

提出一种将秩亏自由网平差和三参数坐标转换相结合的平面控制网平差方法,其特点是在平差过程中控制网整体网形不因上级控制点点位的改变而变化。首先介绍秩亏自由网平差及其精度评定的原理,推导进行控制网三参数坐标转换及对置平后的控制网进行精度评定的数学模型。仿真计算结果证明了对传统边角控制网而言,置平平差较约束平差具有更强的抗原始数据误差的能力,是一种工程平面控制网平差的新方法。

激光跟踪仪精密测边网的建立与解算

由于激光跟踪仪基于激光干涉测距,其测距精度远高于测角精度,因此在局部布设高精度控制网时,可尽量避免角度观测值参与,仅利用距离观测值进行平差解算。建立精密测边网时,选用秩亏网自由网平差进行解算,同时正确计算未知参数近似值。试验数据表明,通过合理设置测站和待测目标点,可整体提高控制网精度,通过与激光干涉测距值对比,解算结果相对距离值精度优于5μm,验证了方法的正确性和有效性。

约束秩亏自由网平差的一种新算法

秩亏自由网平差能够处理控制网中没有足够起始数据的问题,在测量数据处理中得到广泛的应用。平差参数间存在等式约束的情形下,一般采用广义逆法。它需要计算法方程系数的M-P逆,计算比较烦琐。针对这一问题,提出附加等式约束秩亏自由网平差的虚拟观测值法,给出解向量及其统计性质。

带约束条件的秩亏自由网平差的一种解法

具有约束条件的秩亏自由网平差在实际中是经常遇到的一个问题,对于秩亏网有许多求解方法,但是许多方法都需要求广义逆,在运算中会比较烦琐,为了避免求广义逆,可以将基准条件看作虚拟观测,然后应用拉格朗日条件进行求解。本文将基准条件和等式约束条件全部看作虚拟观测值进行求解,并通过算例验证了方法的可行性。

核岛微网监测平差程序设计与实现

针对经典平差应用在核反应堆厂房微网变形监测中的局限,设计了秩亏自由网平差算法。在分析秩亏自由网平差模型的基础上编制了监测网平差程序,详述了程序设计思路与算法实现过程,并结合实例对程序进行了验证。

矿井井架基础沉降监测基准网的稳定性分析

对矿井井架基础沉降量进行观测,其监测基准网的重要性和特殊性使其对基础网的选取及稳定性都有较高要求。本文从对近代平差基础理论和测量平差中的统计假设检验原理入手,讨论监测基准网的选取及稳定性。结合某矿井井架基础沉降监测网实例,采用秩亏自由网平差和统计假设检验的F检验法,由实测数据解算可得点A1,A2和A3相对稳定,可组建为井架基础沉降监测基准网。

利用秩亏自由网平差及坐标转换理论解算平面控制网

提出了利用秩亏自由网平差与坐标转换理论联合解算平面控制网的新方法 ,给出了新方法的计算原理与过程 ,并结合工程实例进行了验证。

秩亏自由网序贯平差在变形监测中的应用

在研究序贯平差和秩亏自由网平差的基础上,结合序贯平差的高效率以及秩亏自由网平差无控制点约束的特点,提出秩亏自由网序贯平差法。根据秩亏自由网序贯平差原理,利用MATLAB处理安徽某矿开采沉陷区地表移动变形观测站采集的多期变形数据,结果显示该方法能够大大提高平差工作的效率,尤其是数据量较大、无起始数据时该方法的优势将更加突出。

无约束平差与秩亏自由网平差在GPS数据处理中的比较

本文介绍了常规的无约束平差与近代的秩亏自由网平差,并用这两种方法对某城市的GPS监测网的测量数据进行处理,对各种方法解算的结果进行了对比分析,得出两种方法在精度、未知参数的改正数和基线向量的改正数上存在差异,并对其使用条件提出建议.

秩亏自由网多期序贯平差在矿区地表沉陷观测的应用

本论文在讨论秩亏自由网平差以及多期序贯平差的基础上,提出了一种秩亏自由网多期序贯平差的模型,并将此模型应用于矿区地表沉陷观测。经实验数据验证,此模型能够很好地结合多期序贯平差的高效率以及秩亏自由网平差无起始控制点数据的特性,可以广泛地应用于数据量较大、无起始数据的矿区地表沉陷观测中。

奇异值分解法在秩亏自由网平差中的应用

在经典测量平差中,按间接平差法列出的误差方程系数阵为列满秩,所得到的法方程系数阵为一个对称的满秩矩阵,法方程组具有唯一解。而当控制网中没有必要的起算数据时,则按间接平差法所列出的误差方程系数阵是非列满秩的,其对应的法方程系数阵也是一个秩亏的奇异阵。探讨了秩亏自由网的法方程系数阵的一种解算方法。

抗差秩亏自由网平差在GPS网平差中的应用

在讨论抗差估计与秩亏自由网平差2个模型的基础上,将抗差估计与秩亏自由网联合,建立抗差秩亏自由网平差模型,并且将此模型应用于GPS基线向量网平差。经过实际数据验证的结果表明,此模型能有效地抑制粗差影响。

核电反应堆微型控制网稳定性分析

微型控制网作为核电站各厂房内设备定位的测量基准,应用于核岛土建结构施工和设备安装,是核电站测量控制系统的重要组成部分。在变形监测点稳定性分析中,较常用的方法为平均间隙法及单点假设检验法等。本文提出了结合秩亏自由网平差的拟稳平差方法及圆形控制网网点变形的切向偏差及径向偏差公式对变形监测网点进行稳定性分析。

秩亏自由网平差中观测值改正数与参考系选取无关性的推导

对于无起算数据的秩亏自由网,其观测值改正数是一组与控制网参考系选择无关的不变量.本文根据秩亏自由网平差中未知参数在最小二乘准则下的一般解,通过选择不同的参考基准,证明了观测值改正数与未知参数初值选择的无关性质.整个推导过程直观明了,有助于加深对秩亏自由网平差的几何意义及性质的理解,便于实际应用.

基于Matlab的建筑沉降监测基准点稳定性分析

随着社会的不断进步,高层和超高层建筑物越来越多。为了保证建筑物正常使用的寿命和安全性,并为日后勘察设计施工提供可靠数据,沉降监测非常必要,而基准点稳定性分析是首要任务。详细阐述了分析基准点稳定性的方法:先进行秩亏自由网平差,再利用平均间隙法进行检验,并利用Matlab编程实现该方法,通过人机交互方式剔除不稳定点,并继续检验剔除动点,达到剔除所有不稳定点效果,从而大大减少建筑降监测基准点处理的内业工作量,并提高建筑降监测基准点的稳定性。通过算例验证了该稳定性分析方法及程序的可行性,适合在工程实践中推广应用。

秩亏自由网平差的序贯解法在GPS网平差中的应用

本论文在讨论序贯平差与秩亏自由网平差两个模型的基础上,将序贯平差与秩亏自由网平差联合,建立秩亏自由网的序贯平差模型,并且将此模型应用于GPS基线向量网平差。经过实际数据验证的结果表明,此模型能提高效率,减少数据量增大时的矩阵计算。

变形监测沉降网稳定性分析与应用

变形监测的目的是利用观察变形体的形状与大小变化得知变形体的相关几何状态信息,以此分析与评价监测观察对象的安全状况。对于变形信息的获取,在变形监测时需要建立相应的监测网,而变形监测网会随着其他因素而发生变形,从而需要对监测网进行稳定性分析,沉降监测是变形监测的重点,如何选择沉降水准监测网的参考基准点,会对获取的沉降信息产生很大影响。结合工程实例,利用秩亏自由网平差所适用的解算范围及其特性计算水准网的高差改正数,使用平均间隙法识别监测网的稳定性,结合分块间隙法对监测网中具体点位移动做出的判断进行验证,形成一套适合于工程应用的稳定性分析流程与方法。