加测陀螺边的井下导线控制网抗差总体最小二乘算法

加测陀螺边是井下导线控制网精度保障的有效措施,传统处理加测陀螺边导线控制网的方法是将陀螺观测量与导线测量观测量一起纳入平差模型,应用最小二乘原则求解模型参数。传统方法无法顾及受井下通视条件与作业环境限制引起的观测量中误差积累显著,观测向量与系数矩阵中都含有随机误差对模型参数求解的影响。应用总体最小二乘准则,建立井下导线控制网数据处理模型;基于拉格郎日函数,给出模型参数的迭代算法;针对观测向量与模型系数矩阵中含有粗差的情况,应用Huber权函数实现选权迭代的抗差总体最小二乘算法。应用某矿两井定向中加测陀螺边的导线控制测量数据对算法进行验证,并与传统算法进行比较。     

稳健加权整体最小二乘的解算方法

测量数据中不仅含有随机误差而且含有粗差,稳健估计是处理粗差的一种有效的方法,它是通过逐步降低粗差数据的权,从而降低粗差对平差结果的影响。本文考虑到观测值的权矩阵,推导出加权整体最小二乘的迭代公式。在综合考虑观测值以及系数矩阵中的粗差和随机误差后,给出稳健整体最小二乘的算法步骤,并用算例进行验证。     

总体最小二乘与经典最小二乘法的几何解释

总体最小二乘法同时考虑系数矩阵和观测量受到误差的影响,比经典最小二乘法仅考虑观测量含有误差的数据模型理论上更加严密。本文主要讨论了总体最小二乘法理论和经典最小二乘理论误差处理的几何解释。     

TLS与LS数据处理方法对比研究

全面最小二乘法(TLS)是近年发展起来的一种数据处理方法,已经广泛应用于自动控制、系统识别、信号处理、物理学等各个学科当中,但是研究全面最小二乘在平差中应用的文章还很少.全面最小二乘法可以把系数矩阵和观测值两者的误差全都考虑进去,从而使平差更精确,数据可靠性更高.本文首先分别介绍了全面最小二乘法的基本原理和相关算法,然后设计两种方案即系数矩阵误差很小和较大的情况下,再分别用最小二乘和全面最小二乘对两种方案进行处理,最后得出结论:在系数矩阵误差很小的情况下,两种处理方法都能达到精度要求,在系数矩阵误差较大的情况下,全面最小二乘可以达到精度要求,最小二乘达不到精度要求.总之,全面最小二乘方法优于最小二乘方法.     

利用AR(p)模型的抗差最小二乘估计预报城市地铁隧道工程变形监测数据

变形监测数据由于受多种因素的影响,观测值的精度会有所不同,观测值中也会出现异常值。选择观测值残差平方的倒数作为观测值的权矩阵,利用加权最小二乘法进行预测,能提高观测值预测的精度,并应用抗差估计对含有粗差的观测值进行预报,能有效提高观测值预报的精度。某城市地铁隧道工程地表沉降预报的实验数据证明加权最小二乘估计和抗差最小二乘法的合理性、有效性和可行性。     

一种改进的弹丸落点声学定位方法

研究了基于传感器阵列的声源定位技术,并在此基础上提出了一种改进的最小二乘声源定位方法。首先,根据风速、风向、温度对声速的影响,建立了观测值修正模型,再根据误差传播特性合理分配权阵,然后用最小二乘法进行定位解算;考虑观测值中可能含有粗差,将IGG3抗差模型加入到数据处理中,以提高系统的抗干扰能力;另外,通过观察残差向量,判断可能出现时序错误的观测值,再对时序不断调整,解决多声源时序混乱的问题。最后,通过对试验数据解算分析,证明本文方法的有效性和可行性。试验结果表明:改进的最小二乘声源定位方法可使定位误差达到4 m以下。本文所提方法不仅能有效降低粗差的影响,而且可准确处理多声源定位中观测值时序关系混乱的问题,可靠性较高。本文的研究内容紧密联系实际,可为声源定位设备的设计和应用提供参考依据。     

GPS天线相位中心偏差的削弱方法

在GPS单点定位中,接收机天线的相位中心的位置偏差会对定位精度产生一定的影响,而多种方法可以削弱此类影响。本文通过对相位中心偏差的直接改正、最小二乘改正以及残差和为零的最小二乘改正三种常用改正方法进行对比研究,结果表明应用残差和为零的最小二乘修正的定位偏移量最小,能更好地削弱天线相位中心偏差对定位精度的影响。     

自适应Kalman滤波在机载三维激光轨迹校正中的应用研究

无人机机载三维激光扫描仪的航测技术优势明显,但无人机轨迹精度与点云精度紧密相关,载体机动或扰动等情况产生的有色噪声会影响轨迹解算精度,进而影响点云精度.本文将自适应Kalman滤波的GNSS/INS紧组合算法应用于无人机轨迹解算中,通过自适应Kalman滤波控制有色噪声的影响.最后通过试验证明基于自适应Kalman滤波解算的点云较标准Kalman滤波解算的点云精度有明显提高,特别是在无人机拐弯位置.     

二维坐标转换中稳健总体最小二乘的解法

从经典的总体最小二乘方法出发,以二维平面坐标转换为例,展示了稳健总体最小二乘方法的解算过程。通过实验数据证明了采用稳健总体最小二乘方法计算,能够较好地达到粗差定位的目的,且最终得到准确的、更为合理的解。     

点云数据平面拟合的加权总体最小二乘方法

介绍了解算加权总体最小二乘问题的Jazaeri算法,分析了直积形式、Mahboub五条原则以及协因数传播律构造协因数阵的优缺点;分别利用Jazaeri算法、Schaffrin算法、总体最小二乘法和加权最小二乘法对仿真点云数据和实际点云数据进行平面拟合,结果表明加权总体最小二乘法对仿真点云数据和均质性较好的实际点云数据平面拟合效果较好;而对于表面附有杂质的材质,杂质部分的点云数据以经验信息确定协因数阵与实际协因数阵有偏差,影响整体点云数据平面拟合效果,导致加权总体最小二乘与总体最小二乘精度相当;在点云数据平面拟合中Jazaeri算法比Schaffrin算法计算效率更高。