一種用于超短基線安裝誤差校準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計算中即可有效減小奇異值對安裝誤差校準的影響，提高校準計算的準確度。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計算。
【專利說明】一種用于超短基線安裝誤差校準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計算利用GPS、羅經(jīng)以及聲學(xué)定位三種數(shù)據(jù)完成，實際中的測量數(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)果與真實值產(chǎn)生偏差，嚴重影響設(shè)備精度，故必須對奇異值進行有效的分辨與去除。野值偏離真值明顯可人為去除，但當觀測中野點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計算中，消除奇異值對校準結(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計算中，消除奇異值對校準結(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計算的過程為: 在超短基線安裝誤差校準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)
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