一种改进的GNSS网序贯平差计算方法技术

本发明专利技术公开了一种改进的GNSS网序贯平差计算方法，通过建立序贯平差模型的第一组误差方程和第二组误差方程，对所述第一组误差方程进行单独平差，得到参数改正值矩阵和参数协方差矩阵；根据所述参数改正值矩阵计算得到未知参数的第一次平差值；根据所述参数协方差矩阵取对角值计算得到未知参数的中误差；根据模糊理论，确定公共参数改正值的模糊中心和模糊幅度，根据构建的约束平差函数模型，求解得到参数第二次改正值；根据所述参数第二次改正值和所述第一次平差值计算得到未知参数的第二次平差值；根据所述第二次平差值计算获得各GNSS网点的坐标。可以有效削弱粗差带来的参数估值扭曲，减少误差积累，提高解算精度。提高解算精度。提高解算精度。

【技术实现步骤摘要】
一种改进的GNSS网序贯平差计算方法


[0001]本专利技术涉及卫星定位
，尤其涉及一种改进的GNSS网序贯平差计算 方法、装置、存储介质及终端设备。

技术介绍

[0002]随着全球导航卫星系统(GNSS)飞速发展，利用GNSS建立各等级控制网 在各行各业得到了广泛应用，多个国家、地区、行业纷纷建立了满足自身要求的 GNSS基准站网。利用GNSS建立各等级基准站网均采用相对定位技术，即确定 测量点间的相对位置关系，将这种点间的相对位置量称为基线向量坐标，由基线 向量组成的观测网称为基线向量网，GNSS网平差就是以GNSS基线向量为观测 值进行平差计算获得各GNSS网点的坐标并进行精度评定的过程。
[0003]在进行大规模GNSS网整体解算时，现有技术一般采用序贯平差估计完成 GNSS网点的坐标解算及其精度评定。将整个GNSS网分为若干个子网，将各个 子网独立解算，得到松约束下的参数估值及其协方差阵，然后将各子网联合处理。 序贯平差估计利用前期平差结果与当期观测样本获得与整体平差结果相同的最 优解。
[0004]在GNSS观测值中，由于受到观测信号、传播路径和接收机等部分的影响， 观测值中不可避免地带有粗差，但是由于现有技术是通过法方程叠加来完成各子 网间的联合处理，其本质是最小二乘，对粗差不具有抵抗力，当观测样本含有粗 差时，无法求出准确得平差值。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例提供一种改进的GNSS网序贯平差计算方法，能够减少观测样 本粗差对于后续平差估值的影响，减小误差积累效应，输出准确的平差值。
[0006]本专利技术实施例提供一种改进的GNSS网序贯平差计算方法，所述方法包括：
[0007]通过定义GNSS网中前期子网独立测站坐标参数，子网间公共测站坐标参数， 后期子网独立测站坐标参数，根据各测站间基线向量的几何关系建立前后期平差 模型的第一组误差方程和第二组误差方程；
[0008]对所述第一组平差误差方程单独进行平差，得到参数改正值矩阵和参数协方 差矩阵；
[0009]根据所述参数改正值矩阵计算得到未知参数的第一次平差值；
[0010]对所述参数方差
‑
协方差矩阵取对角值计算得到未知参数的中误差；
[0011]将所述公共参数的第一次平差值作为第二组平差的近似值，代入所述第二组 平差误差方程中，计算新的常数项，定义新的观测信息改正数为V
′2，得到新的误 差方程；
[0012]根据模糊理论，以所述第一次平差值和所述中误差确定公共参数改正值的模 糊中心和模糊幅度，根据所述常数项、所述模糊中心和所述模糊幅度构建平差函 数约束模型；
[0013]对所述构建约束平差函数模型求解得到参数的第二改正值；
[0014]根据所述第二改正值和所述第一次平差值计算得到未知参数的第二次平差 值；
[0015]根据所述第二次平差值计算获得各GNSS网点的坐标。
[0016]优选地，所述第一组误差方程为V1＝A
11
X
a
+A
12
X
b
‑
f1；
[0017]所述第二组误差方程为V2＝B
22
X
b
+B
23
Y
‑
f2；
[0018]其中，V1为第一次观测值改正数，A
11
和A
12
为第一次平差模型系数矩阵，V2为第二次观测值改正数，B
22
和B
23
为第二次平差模型系数矩阵，X
a
为所述前期子 网独立站点坐标参数，X
b
为所述子网间公共站点坐标参数，Y为所述后期子网新 增站点坐标参数，f1为第一次平差误差方程的常数项， f2为第二次平差误差方程的常数项，L1和L2分别为第一 次平差观测值和第二次平差观测值，和Y0为未知参数第一次平差解算时 所取的近似值。
[0019]作为一种优选方式，所述参数改正值矩阵为
[0020]所述参数协方差矩阵为
[0021]其中，和为未知参数的改正数，P1为观测值权矩阵，为单位 权方差,r为第一次平差时多余观测数。。
[0022]优选地，所述第一次平差值为
[0023]优选地，所述公共参数协方差为为验后单位权方差。
[0024]作为一种优选方式，所述将所述公共参数第一次平差值作为第二次平差时的 近似值，代入所述第二组平差误差方程中，计算新的常数项，定义新的观测信息 改正数为V
′2，得到新的误差方程，具体包括：
[0025]将所述第一次平差值作为第二次平差时的近似值，代入所述第二组平差 误差方程中，计算得到新的常数项l2，定义新的观测信息改正数为V
′2，得到新的 误差方程；
[0026]其中，
[0027]优选地，所述根据模糊理论，以所述公共参数第一次平差值和所述中误差确 定参数改正值的模糊中心和模糊幅度，根据所述常数项、所述模糊中心和所述模 糊幅度构建平差函数约束模型，具体包括：
[0028]以公共参数的第一次平差值作为参数的模糊中心，则参数改正值的模糊中 心
为第二次平差时参数所取近似值。以所述中误差的3倍值为 模糊幅度Δ
前
；
[0029]根据隶属函数、所述模糊中心和所述模糊幅度构建所述平差函数模型：
[0030][0031]其中，x
″
b
和y
′
为第二次平差时参数的改正数，μ
A
(x
″
b
)为x
″
b
的隶属函数， [0032]进一步地，所述对所述构建平差约束函数模型求解得到参数的第二改正值， 具体包括：
[0033]对观测残差平方和取最小值的同时，x
″
b
的隶属函数μ
A
(x
″
b
)取最大值，，得 到准则函数
[0034]根据所述模糊幅度建立算子
[0035]根据所述算子将所述准则函数转化为准则函数矩阵
[0036]对所述准则函数矩阵求偏导并令其等于0，计算得到参数的第二改正值 [0037]其中，τ为任一数值，0<τ<1，W＝diag[w
1 w2ꢀ…ꢀ
w
t
]，P
i
为观测值权阵，为观测值残差，n＝1，2，3
…
，t＝1，2，3
…
，j＝1，2，...，t，V
xb
＝x
″
b
‑
x
b前
，表 示参数改正值与其先验模糊中心的偏差。
[0038]优选地，所述根据所述第二改正值和所述第一次平差值计算得到未知参数的 第二次平差值，具体为：
[0039]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改进的GNSS网序贯平差计算方法，其特征在于，包括：通过定义GNSS网中前期子网独立测站坐标参数，子网间公共测站坐标参数，后期子网独立测站坐标参数，根据各测站间基线向量的几何关系建立前后期平差模型的第一组误差方程和第二组误差方程；对所述第一组误差方程单独进行平差，得到参数改正值矩阵和参数协方差矩阵；根据所述参数改正值矩阵计算得到未知参数的第一次平差值；对所述参数协方差矩阵取对角值计算得到未知参数的中误差；将所述公共参数的第一次平差值作为第二组平差的近似值，代入所述第二组平差误差方程中，计算新的常数项，重新定义观测值改正数，得到新的误差方程；根据模糊理论，以所述第一次平差值和所述中误差确定公共参数的改正值的模糊中心和模糊幅度，根据所述常数项、所述模糊中心和所述模糊幅度构建平差函数约束模型；对所述构建平差约束函数模型求解得到参数的第二改正值；根据所述第二改正值和所述第一次平差值计算得到未知参数的第二次平差值；根据所述第二次平差值计算获得各GNSS网点的坐标。2.如权利要求1所述的改进的GNSS网序贯平差计算方法，其特征在于，所述第一组平差误差方程为V1＝A
11
X
a
+A
12
X
b
‑
f1；所述第二组平差误差方程为V2＝B
22
X
b
+B
23
Y
‑
f2；其中，V1为第一次观测值改正数，A
11
和A
12
为第一次平差模型系数矩阵，V2为第二次观测值改正数，B
22
和B
23
为第二次平差模型系数矩阵，X
a
为所述前期子网独立站点坐标参数，X
b
为所述子网间公共站点坐标参数，Y为所述后期子网新增站点坐标参数，f1为第一次平差误差方程的常数项，f2为第二次平差误差方程的常数项，L1和L2分别为第一组观测值和第二组观测值，和Y0为未知参数第一次平差解算时所取的近似值。3.如权利要求2所述的改进的GNSS网序贯平差计算方法，其特征在于，所述参数改正值矩阵为所述参数协方差矩阵为其中，和为未知参数的改正数，P1为观测值权矩阵，为单位权方差,r为第一次平差时多余观测数。4.如权利要求3所述的改进的GNSS网序贯平差计算方法，其特征在于，所述第一次平差值为5.如权利要求4所述的改进的GNSS网序贯平差计算方法，其特征在于，所述协方差为
6.如权利要求5所述的改进的GNSS网序贯平差计算方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘洋，赵哲，柳翠明，杨友生，李奇，胡昌华，伍锡锈，
申请(专利权)人：广州市城市规划勘测设计研究院，
类型：发明
国别省市：