一种大地测量非等距时序噪声的自适应差分估计方法技术

本发明专利技术提供了一种大地测量非等距时序噪声的自适应差分估计方法，本发明专利技术方法针对常规差分估计方法仅适用于等间距时序、差分算子长度固定等不足，基于自适应移动窗口和最小二乘平差构建新的差分算子估计方程，有效解决了单个测站及以上的大地测量非等距、非平稳时间序列噪声估计问题。本发明专利技术方法较常规差分估计方法有如下优点：（1）基于一般多项式和Bernoulli多项式的时间基函数同时适用于非等距、等距时序；（2）差分算子长度或移动窗口节点长度不由差分阶数唯一固定，该灵活性使得在差分阶数不变的情况下实现多节点自适应性；（3）通过最小二乘准则求解的自适应差分算子以及差分序列偏度和峰度检验保证了新差分算子的统计最优性。

【技术实现步骤摘要】
一种大地测量非等距时序噪声的自适应差分估计方法
本专利技术涉及一种大地测量技术，具体涉及一种非等距时序噪声的自适应差分估计方法。
技术介绍
以全球卫星导航系统(GNSS)、多普勒无线电定位定位系统(DORIS)和卫星激光测距(SLR)、卫星测高(SA)等为代表的现代空间大地观测技术广泛应用于导航定位、卫星定轨、变形监测和参考框架维持等方面。在上述应用中通过观测值时序噪声估计确定随机模型能够有效提高应用精度。常规时序噪声估计或随机模型估计大多集中在GNSS领域。如专利号为CN201410751673.0的中国专利“一种北斗接收机非差观测值噪声评估方法”利用北斗三频组合观测值和差分算子进行噪声估计；专利号为CN201611023218.4的专利申请“一种GPS时间序列噪声模型建立方法”、专利号为CN201410462401.9的专利申请“区域GPS基准站坐标时间序列的噪声模型获得方法”利用极大似然估计法进行GPS站坐标时序噪声估计。在上述研究中，由于观测值中含有一定的污染，必须进行剔除粗差，从而导致数据缺失，使观测值时序由等间隔时序变为非等间隔时序，此时必须对非等间隔时序进行数据插值，从本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大地测量非等距时序噪声的自适应差分估计方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)读取不同空间大地测量技术观测值文件或IGS站坐标文件中的观测值数据，并生成观测值时间序列；(2)选取时序移动窗口节点长度作为差分算子长度，确定观测值时序逼近的时间基函数；(3)基于所选时间基函数构建差分算子估计方程，利用最小二乘方法和最小值搜索准则确定自适应差分算子，并通过差分算子矩阵计算差分序列；(4)通过改变差分算子长度获得不同长度下的差分算子和相应的差分序列，利用峰度和偏态检验确定最佳的自适应差分算子及其差分序列；(5)利用误差传播律进行观测值时序的噪声估计。

【技术特征摘要】
1.一种大地测量非等距时序噪声的自适应差分估计方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)读取不同空间大地测量技术观测值文件或IGS站坐标文件中的观测值数据，并生成观测值时间序列；(2)选取时序移动窗口节点长度作为差分算子长度，确定观测值时序逼近的时间基函数；(3)基于所选时间基函数构建差分算子估计方程，利用最小二乘方法和最小值搜索准则确定自适应差分算子，并通过差分算子矩阵计算差分序列；(4)通过改变差分算子长度获得不同长度下的差分算子和相应的差分序列，利用峰度和偏态检验确定最佳的自适应差分算子及其差分序列；(5)利用误差传播律进行观测值时序的噪声估计。2.根据权利要求1所述的大地测量非等距时序噪声的自适应差分估计方法，其特征在于：步骤(2)设移动窗口节点长度为K的第i个窗口内观测值序列的移动时间窗口为t∈[ti+1，ti+K]，选取时间基函数Fp(t)；在移动时间窗口t∈[ti+1，ti+K]内，观测值时间序列y(t)可采用时间基函数Fp(t)表示为逼近函数形式：式中，y(t)表示窗口内的观测值时序，Fj(t)表示j阶时间基函数，p表示时间基函数的最高阶数，βj表示Fj(t)的确定性系数，εt表示观测噪声。3.根据权利要求2所述的大地测量非等距时序噪声的自适应差分估计方法，其特征在于：所述时间基函数Fp(t)的确定包括以下步骤：①对移动时间窗口t∈[ti+1，ti+K]标准化为[-1，1]，即其中，窗口内节点序号k∈[1，K]，τi+k为ti+k的归一化时间；②在以下两种时间基函数中任意选择一种作为时间基函数Fp(ti+k)，p满足p≤K-2：A)时间基函数Fp(ti+k)取p阶一般多项式Tp(τi+k)，其具体形式为：B)时间基函数Fp(ti+k)取p阶Bernoulli多项式Bp(τi+k)，其具体形式为：其中，组合数bq表示q阶Bemoulli数，其递推公式为：4.根据权利要求3所述的大地测量非等距时序噪声的自适应差分估计方法，其特征在于：步骤(3)设移动窗口节点长度为K的第i个窗口的差分算子di＝[di，1…di，K]T，自适应差分...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志平，朱丹彤，靳少飞，张秋昭，张克非，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32