[發(fā)明專利]一種基于測邊網(wǎng)平差與秩虧自由網(wǎng)延拓的標定方法

在審

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• 申請日: 2021-03-24
• 公開（公告）號: CN113050024A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃浩乾;謝家濤
• 申請（專利權(quán)）人: 河海大學
• 主分類號: G01S1/72
• 分類號: G01S1/72
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 郭楠

1.一種基于測邊網(wǎng)平差與秩虧自由網(wǎng)延拓的標定方法，其特征在于：所述方法包括以下步驟：

(1)根據(jù)初始測邊信息和改正數(shù)建立基于測邊網(wǎng)的平差模型，用冗余信息對觀測值附加合理改正數(shù)，優(yōu)化陣型；

(2)建立基于秩虧自由網(wǎng)的陣型延拓模型，列出觀測值的誤差方程，求取參數(shù)的修正值；

(3)通過絕對標定法獲得基于測邊網(wǎng)的平差模型的絕對坐標，確立陣型。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于測邊網(wǎng)平差與秩虧自由網(wǎng)延拓的標定方法，其特征在于：步驟(1)中，通過相對陣型標定方法收集聲信標的各個互測距信息，所述互測距信息相互制約。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于測邊網(wǎng)平差與秩虧自由網(wǎng)延拓的標定方法，其特征在于：步驟(1)中，建立基于測邊網(wǎng)的平差模型的步驟如下：

(1.1)建立測量船與聲信標，聲信標與聲信標的幾何圖形；根據(jù)幾何圖形構(gòu)建角度閉合方程：

根據(jù)余弦定理，由測得的邊長信息分別計算出以P_N為頂點的N-1個角的角度值，其帶有誤差的計算值為∠P₁P_NP₂、∠P₂P_NP₃、···∠P_N-1P_NP₁；并設(shè)對應的角度真值為

以角度改正數(shù)表示該圖形條件為：

其中是∠P_N-1P_NP₁的修正值；

(1.2)根據(jù)冗余測邊信息和角度閉合方程，建立角度改正數(shù)方程；

其中，為三角形的高，為角度真值，V代表修正值，代表P₂和P₁之間的邊長觀測值；代表P_N與P₁之間的邊長觀測值；代表P_N與P₂之間的邊長觀測值；

(1.3)求解邊長改正數(shù)；

將公式(2)代入公式(1)中，得到邊長改正數(shù)表示的條件方程，再將該條件方程改寫為矩陣形式，得：

A_[X]2V_[2X]+w＝0 (3)

其中，A_[X]2為各邊長改正數(shù)對應的系數(shù)矩陣，V_[2X]為邊長改正數(shù)矩陣，通過式(3)的改正數(shù)矩陣求得改正數(shù)的解：

V＝P^-1A^TK＝QA^TK (4)

P為觀測邊長的權(quán)系數(shù)矩陣，Q為對應的協(xié)因數(shù)矩陣；

(1.4)計算修正邊長及方差陣：

求解式(4)，得到聲信標與測量船所構(gòu)成幾何圖形中的各個邊的估值：

L為初次測邊值；V為改正數(shù)的解；

單位權(quán)方差估值：

其中r為多余觀測數(shù)，該模型中r＝1，得到觀測向量L的方差估值為：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于測邊網(wǎng)平差與秩虧自由網(wǎng)延拓的標定方法，其特征在于：步驟(2)中，所述基于秩虧自由網(wǎng)的陣型延拓模型將邊長觀測值表示為聲信標的坐標值的函數(shù)形式，根據(jù)所測得的觀測值列出測邊誤差方程，用最小二乘準則對信標的坐標值進行修正。