一種用于超短基線安裝誤差校準(zhǔn)的奇異值消除的參數(shù)估計權(quán)值設(shè)計方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種超短基線的安裝誤差校準(zhǔn)中的參數(shù)估計權(quán)值設(shè)計方法。為了能夠應(yīng)用于超短基線系統(tǒng)安裝誤差校準(zhǔn)中并有效消除奇異值，以提高超短基線設(shè)備的安裝定位精度。利用超短基線安裝誤差校準(zhǔn)觀測方程的系數(shù)矩陣計算奇異值的特征矩陣，從奇異特征矩陣中提取出奇異值的特征值，據(jù)此判斷特征值對應(yīng)的數(shù)據(jù)是否存在奇異。設(shè)定高低兩個判決門限，將特征值量化映射為奇異消除梯形權(quán)值，進(jìn)一步組合成為奇異值權(quán)值消除權(quán)矩陣。將權(quán)值引入常規(guī)的超短基線安裝誤差校準(zhǔn)計算中即可有效減小奇異值對安裝誤差校準(zhǔn)的影響，提高校準(zhǔn)計算的準(zhǔn)確度。適用于超短基線安裝位置偏差以及安裝角度偏差的誤差校準(zhǔn)計算。
【專利說明】一種用于超短基線安裝誤差校準(zhǔn)的奇異值消除的參數(shù)估計權(quán)值設(shè)計方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于超短基線安裝誤差校準(zhǔn)的奇異值消除的參數(shù)估計權(quán)值設(shè)計方法。
【背景技術(shù)】
[0002]超短基線設(shè)備在使用前必須經(jīng)過安裝誤差校準(zhǔn)修正由于基陣安裝產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差，保證系統(tǒng)的定位精度。超短基線的安裝誤差校準(zhǔn)計算利用GPS、羅經(jīng)以及聲學(xué)定位三種數(shù)據(jù)完成，實(shí)際中的測量數(shù)據(jù)常因環(huán)境影響或設(shè)備自身噪聲產(chǎn)生觀測的奇異值，如野值或粗大誤差。奇異值的存在會使得安裝誤差參數(shù)估計的結(jié)果與真實(shí)值產(chǎn)生偏差，嚴(yán)重影響設(shè)備精度，故必須對奇異值進(jìn)行有效的分辨與去除。野值偏離真值明顯可人為去除，但當(dāng)觀測中野點(diǎn)較多時手動去除工作量巨大；粗大誤差與真值接近，直觀觀測無法分辨去除。因而需要一種自動分辨判別并去除奇異值的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種用于超短基線安裝誤差校準(zhǔn)的奇異值消除的參數(shù)估計權(quán)值設(shè)計方法，以能夠應(yīng)用于超短基線系統(tǒng)安裝誤差校準(zhǔn)中并有效消除奇異值，以提高超短基線設(shè)備的安裝定位精度。
[0004]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采取的技術(shù)方案是:
[0005](1)利用超短基線安裝誤差校準(zhǔn)觀測數(shù)據(jù)及其觀測方程計算奇異特征矩陣Ω、 ；
[0006](2)根據(jù)步驟(1)中的特征矩陣計算奇異特征值；
[0007](3)根據(jù)步驟(2)中奇異特征值計算各組觀測數(shù)據(jù)對應(yīng)的奇異值消除權(quán)值；
[0008]( 4 )將步驟(3 )中的各權(quán)值組合成奇異值消除權(quán)值矩陣，引入超短基線安裝誤差校準(zhǔn)計算中，消除奇異值對校準(zhǔn)結(jié)果的影響。
[0009]在步驟(1)中，所述計算奇異特征矩陣的方法為:
[0010]
【權(quán)利要求】
1.一種用于超短基線安裝誤差校準(zhǔn)的奇異值消除的參數(shù)估計權(quán)值設(shè)計方法，其特征在于: (1)利用超短基線安裝誤差校準(zhǔn)觀測數(shù)據(jù)及其觀測方程計算奇異特征矩陣Ω、; (2)根據(jù)步驟(1)中的特征矩陣計算奇異特征值； (3)根據(jù)步驟(2)中奇異特征值計算各組觀測數(shù)據(jù)對應(yīng)的奇異值消除權(quán)值； (4 )將步驟(3 )中的各權(quán)值組合成奇異值消除權(quán)值矩陣，引入超短基線安裝誤差校準(zhǔn)計算中，消除奇異值對校準(zhǔn)結(jié)果的影響。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于超短基線安裝誤差校準(zhǔn)的奇異值消除的參數(shù)估計權(quán)值設(shè)計方法，其特征在于:在步驟(1)中，所述計算奇異特征矩陣的方法為:
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于超短基線安裝誤差校準(zhǔn)的奇異值消除的參數(shù)估計權(quán)值設(shè)計方法，其特征在于:在步驟(2)中，所述奇異特征值計算方法為:
(9 =「7(1— (ou) / = 1,2-/7 其中QiS奇異特征值，q為觀測方程的奇異特征矩陣f中第i個元素，Coii為觀測方程的奇異特征矩陣?中主對角線上的第i個元素，根據(jù)奇異特征值θ i的取值判定該組數(shù)據(jù)是否存在奇異。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于超短基線安裝誤差校準(zhǔn)的奇異值消除的參數(shù)估計權(quán)值設(shè)計方法，其特征在于:在步驟(3)中，所述計算各組觀測數(shù)據(jù)對應(yīng)的奇異值消除權(quán)值的過程為: 設(shè)定高低兩個判決門限Θ High和Θ Low ； 首先判斷91是否低于低門限Θ Low，如果是則奇異特征值Qi的參數(shù)估計權(quán)值為O權(quán)值，低于低門限判決為存在奇異； 否則繼續(xù)判斷91是否高于高門限Θ High，如果是則奇異特征值Θ 參數(shù)估計權(quán)值為I權(quán)值，高于高門限判決為無奇異；如果否則奇異特征值Θ i的參數(shù)估計權(quán)值為梯形權(quán)值； 根據(jù)奇異特征值91量化映射計算梯形權(quán)值Ki1:
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于超短基線安裝誤差校準(zhǔn)的奇異值消除的參數(shù)估計權(quán)值，其特征在于:在步驟(4)中，奇異值消除權(quán)值矩陣引入超短基線安裝誤差校準(zhǔn)計算的過程為: 在超短基線安裝誤差校準(zhǔn)迭代最小二乘估計求解式中，(kj (1-j))nxn是展開式的數(shù)據(jù)表達(dá)式，加入權(quán)值矩陣￡ = ，其中權(quán)利要求中求得的梯形權(quán)值Kii構(gòu)成￡主對角線上的第i個元素，K中其余元素為O:
【文檔編號】G01S5/18GK103926561SQ201410150921
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月15日
【發(fā)明者】鄭翠娥, 孫大軍, 李昭, 張居成, 張殿倫, 勇俊, 李想, 韓云峰, 王永恒 申請人:哈爾濱工程大學(xué)