基于IGGⅢ方案的加权总体最小二乘点云球面拟合

为了减少测量粗差对球标靶拟合精度的影响,在加权总体最小二乘法基础上,针对地面3维激光扫描球标靶数据特点,采用了权函数IGGⅢ方案,自适应地修正拟合权阵,构建了新的点云球面拟合方法。利用新方法分别拟合了模拟球面数据、实际扫描球面数据。结果表明,该方法在同时考虑拟合模型系数矩阵误差与观测向量误差基础上,通过合理定义及优化拟合权阵,获得了更为精确的球面参量。其拟合评价指标均优于常规方法。     

基于加权总体最小二乘法的点云平面拟合

为了提高点云数据平面拟合精度,提出强度加权总体最小二乘法。该方法是在传统加权总体最小二乘法基础上,利用点云数据中各点强度信息确定其平面拟合权重,通过均质性不同的3种平面样本数据对该方法的适用性进行了研究。结果表明,与最小二乘法和总体最小二乘方法相比,该方法对于均质性较好的点云数据有效,可以得到更高精度的参量解;而对于均质性较差的点云数据,该方法效果不理想,总体最小二乘法是最有效方法。     

稳健估计下的光学经纬仪多站交会算法

为了提高靶场空中及地面炸点坐标测试的可靠性,有效降低或消除粗差的影响,提出了稳健估计下的多站交会算法。首先,介绍了最小二乘多站交会原理。接着,介绍稳健估计法的实现原理及内外可靠性指标计算方法。最后通过算例验证了文章算法的正确性并计算出内外可靠性指标。结果表明:平差模型能发现的最小粗差在0.054°~0.066°之间;观测值中粗差对参数向量的影响是中误差的2.6~4倍。当粗差存在时,稳健估计法精度优于最小二乘法,可以有效降低粗差对平差结果的影响,对提高炸点坐标测量精度起到了积极的作用。     

基于稳健线性回归的多普勒频移的估计

分析了实际短波信道探测中多普勒频移测量的原理;介绍了M估计稳健线性回归的基本思想;采用稳健线性回归和一般最小二乘回归对多普勒频移的估计进行了模拟仿真,仿真表明,当出现异常值时,稳健线性回归拟合的误差小于一般最小二乘回归拟合的误差;给出了短波信道探测的初步结果,用稳健线性回归和一般最小二乘回归对实际探测所得信道冲击响应的相位进行拟合,结果表明,稳健线性回归拟合的性能高于一般最小二乘回归.     

激光（光电）测距仪剩余常数,固定误差,比例误差及其最小二乘解法

本文着重分析了激光和光电测距仪的剩余常数及其对测量结果的影响,给出了不等权求解加常数和乘常数最小二乘解的公式,提出了用相关平差法拟合固定误差和比例误差系数的方法,并给出了相应公式。     

基于约束总体最小二乘方法的到达时差到达频差无源定位算法

两步加权最小二乘方法(two-stage WLS)是求解TDOA/FDOA无源定位问题的经典线性方法,但也存在着定位偏差和均方误差对测量噪声的适应能力较差的缺点。该文根据TDOA/FDOA的伪线性定位方程组特点,将其建立为一种带约束条件的约束总体最小二乘(CTLS)模型,并采用拉格朗日乘子法求解带约束条件的CTLS问题,建立了几种最小二乘类定位方法的统一解,从而将约束加权最小二乘(CWLS)定位解和约束最小二乘(CLS)定位解变为该文CTLS定位解的特例。仿真表明,该文方法比两步加权最小二乘方法具有更低的均方误差,并能够有效减小定位偏差,因而具有更好的测量噪声适应能力。     

基于递推最小二乘算法的惯导姿态误差动态标定方法

在分析最小二乘算法原理的基础上,提出了一种基于递推最小二乘算法的惯导姿态误差动态标定方法,建立了计算模型,进行了仿真分析.仿真结果表明,该方法具有较高的解算精度和计算效率,航向误差解算精度优于3.5”,水平误差解算精度优于0.15".该方法解决了动态条件下惯导姿态误差实时标定的技术难题,对提高惯导姿态测量精度和测量船外...     

基于加权最小二乘的红外热像仪的标定

目前,人们在对红外热像仪进行辐射标定时,普遍采用精度不太理想的最小二乘法.为减少热像仪的系统随机误差、环境波动和黑体温度不稳定等因素对标定结果的影响,提高标定模型的精度,建立了基于加权最小二乘的红外热像仪标定模型,并分别基于加权最小二乘法与最小二乘法进行了标定实验和辐射测量实验.实验结果表明,基于加权最小二乘的标定模型的拟合精度更高,其在辐射测量实验中的平均测量精度比基于最小二乘的平均测量精度提高了2.3％.基于加权最小二乘的红外热像仪的标定具有较强的实用价值和一定的借鉴意义.     

一种新的InSAR相位解缠算法

干涉相位解缠直接影响到干涉合成孔径雷达(InSAR)高程测量精度,是InSAR处理及其重要的一步。文中在研究了最小二乘法相位解缠的基础上,提出了一种基于解缠相位误差迭代补偿的加权最小二乘法。首先,采用加权最小二乘法得到相位解缠的初值,然后,再通过对解缠误差相位的迭代补偿,对解缠效果进行优化。另外,针对迭代次数的合理选择,还设计了一种迭代机制,避免了迭代次数过多引入的补偿冗余和迭代次数过少导致的补偿不足。相比最小二乘法,该方法通过加权处理对相位噪声的全局影响进行了约束;通过误差迭代补偿进一步大大提高了解缠精度。仿真试验结果表明:文中所提方法具有优越性。     

基于加权最小二乘法的空间目标模拟器平面度测量与补偿研究

为减少空间目标模拟器负载台运动轨迹平面度 的测量误差,提高平面度的测量精度,以空间目标模拟器作为研究对象,通过物理建模和数 值计算定量地 分析了误差源,提出根据测试点坐标残差构建权值,采用加权最小二乘法拟合最佳平面,以 点面距离和二 面角作为评价指标进行平面度评定的新方法。在以激光跟踪仪为工具的非接触测量实验中, 依此方法对模 拟器负载台平面度进行校准,平面度精度达到0.4mm,二面角相比非 加权方法降低1个数量级。实验结果 表明在3m×2m的空间范围内,本文的校准和数据处理方法能够保证平面度的测量精度。     

结合自重变形特点的天线测量数据粗差剔除与定权方法

针对传统天线测量数据处理中粗差剔除和定权不合理问题,提出了一种结合粗差剔除和一次范数最小法定权的天线反射面多仰角测量数据处理方法.首先,根据反射面自重变形的特点,通过构造统计量对粗差点予以剔除,提高了测量数据的可靠性;其次,顾及测量点的变形特点,引入了抗差估计中的一次范数最小法对不同变形点进行定权,解决了等权最小二乘拟合的"虚假面型"问题.经过某口径13m天线反射面测量数据的实例计算,对比其他方法,新方法拟合结果能够合理、准确地反映出反射面的实际变形偏差,更适用于天线反射面自重变形数据的处理.     

抗差算法在矿区地表沉降预测中的应用

矿区地表沉降预测时, 各沉降监测点观测数据不可避免地存在粗差, 导致监测点高程预测的偏离。利用抗 差估计原理解决观测值存在粗差时矿区地表的沉降预测, 研究结果表明, 当沉降观测数据中混有粗差时, 最小二乘拟合预测值严重偏离实际, 抗差估计法的沉降预测结果与实际沉降较吻合, 能很好地反映监测点 的沉降情况, 为矿区安全开采提供有效的数据保障。     

IGS连续运行参考站高程时间序列功率谱分析

为提高 GPS 数据的精确度和可靠性,采用最小二乘平差原理、最小二乘平差的3倍单位权中误差限差准则和稳健估计粗差探测的四分位距（IQR）准则,对数据进行粗差探测、剔除、分类处理与比较,并基于 MATLAB 平台采用时间序列拟合模型与谱分析法对我国国际 GNSS 服务组织（IGS）站的高程分量数据进行研究。通过对北京房山站高程数据的研究可以看出,GPS 点位高程分量的时间序列的残差序列近似于正弦函数,周期近似为1年,振幅为0.03,高程分量数据不仅存在很明显的线性趋势,而且存在较明显的周期特性。表明最小二乘原理、误差限差和 IQR 准则可以很好地体现高程数据的线性特征、周期特征及残差谱特征。     

粗调平状态数字天顶仪定位方法研究

针对传统数字天顶仪定位方法中存在仪器需精确调平,数据拟合模型参数求解不准确和定位迭代过程复杂的问题,提出一种粗调平状态数字天顶仪定位方法。严格推导了水平状态下CCD图像坐标的计算式,利用倾角仪输出值与粗调平状态下CCD图像坐标计算得到水平状态CCD图像坐标;对粗调平状态下恒星切平面坐标进行分析,分析结果表明粗调平状态下对应的切平面与水平状态下对应的切平面基本平行,粗调平状态下的切平面坐标可直接用于数据拟合模型的建立;通过抗差M估计计算数据拟合模型的参数,抑制了粗大误差对参数解影响,提高了数据拟合模型的准确性;最后,通过联立数据拟合模型方程组解算旋转轴的CCD图像坐标、剔除迭代过程中的数据拟合模型反变换以及取切平面坐标平均值的方式优化定位迭代过程,提高定位解算效率的同时保证了数字天顶仪的定位精度。实验结果表明:粗调平状态定位方法的定位精度与精调平状态的定位精度基本相同,其中粗调平定位方法的定位经度精度为0.306,纬度精度为0.292,满足数字天顶仪定位精度的要求。     

深度约束的零件尺寸测量系统标定方法

针对大尺寸平面零件尺寸测量系统标定精度不高的问题,提出了一种基于深度信息的系统标定方法。首先利用圆形平面靶标,提出一种提取靶标图像特征点的新方法,采用自适应阈值的边缘检测和多项式拟合算法提取特征点亚像素轮廓,利用椭圆拟合得到中心坐标;然后根据带有畸变的非线性成像几何模型,采用最小二乘法计算摄像机参数的最优解,获得靶标的位姿;最后提出被测物表面与靶标平面之间的深度信息作为摄像机模型修正项,校正测量平面位姿,利用成像原理和直线与零件表面交点确定零件尺寸。设计了单目视觉尺寸测量系统并进行实验,结果表明:标定反投影误差小于0.02 pixel,在10.75 m2的视场内,系统测量精度达到了0.05 mm。     

基于总体最小二乘准则的OFDM系统时变信道估计

信道估计的准确程度直接影响正交频分复用系统的性能。为了提高时变信道估计算法的精度,基于总体最小二乘准则( TLS)提出了一种时变信道的估计方法。该方法用线性模型对时变信道进行建模,不仅考虑了信道噪声,同时也兼顾了模型误差。该方法能较好地跟踪信道的变化,显著消除模型误差。仿真结果表明所提算法的均方误差介于最小二乘算法与最小均方误差算法之间,在不同归一化多普勒频移下,该算法具有较好的稳健性。