[发明专利]一种基于Partial EIV模型的光学卫星影像区域网平差方法

权利要求书

1.一种基于Partial EIV模型的光学卫星影像区域网平差方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1，根据影像连接点和对应地面点的关系建立有理函数模型；

步骤2，在有理函数模型的基础上，构建区域网平差模型，解算整个测区中所有影像的仿射变换系数和所有加密点的地面坐标；

步骤3，基于PartialEIV模型补偿平差方程中的观测误差和系数矩阵误差，利用Lagrange条件极值原理，推导基于混合总体最小二乘的光束法区域网平差计算方法；

Partial EIV模型总体型同时顾及了观测向量与系数矩中包含的随机误差；包括以下公式步骤：

(1)其数学模型表示为：

L＝(A-E_A)X+e_L

(8)其随机模型为：

式中，vec(·)表示矩阵的拉直变换，表示单位权中误差；

(9)在基于RFM模型的区域网平差方法中，系数矩阵A的元素并非全都是随机的，部分是由0或者1的常数组成。针对EIV模型中系数矩阵由一些非随机元素与随机元素组成，对系数矩阵A进一步处理，将系数矩阵中的随机元素提取出来，进而EIV模型可以写成Partial EIV模型，其数学模型表示为：

(10)其随机模型为：

式中，表示n×m系数矩阵真值，h表示一个确定的(n×m)×1常数向量，由中非随机元素和零组成，B表示一个给定的(n×m)×s矩阵，s表示系数矩阵中随机元素的个数，L表示n×1的观测向量，e_L表示观测向量误差；a表示系数矩阵中随机元素组成的s×1列向量，表示其真值，e_a表示a的随机误差，Q_L表示观测量误差的协因数阵，Q_a表示系数矩阵误差的协因数阵，表示单位权方差；I_n表示n×n单位矩阵，表示Kronecker积；

(11)进一步构造平差目标函数：

(12)对式(11)求偏导，整理后得到参数估计为：

式中，

(13)改正数估计：

式中，

(14)单位权中误差估计：

(15)根据Lagrange条件极值定理，对式(9)进行重新构造目标函数如下：

式中，λ和u均为Lagrange因子；

(16)为使式(15)最小，根据条件极值定理可得到方程组：

(17)由式(16)得到：

(18)

(19)

(20)

(21)式中，

(22) 式中，

迭代计算步骤如下：

1)给定向量A,Q_L,Q_a,L,h,B,a，利用最小二乘计算初值

2)根据式(20)和式(21)计算e_a和e_L；

3)计算和

4)再根据式(22)计算

5)重复步骤2)-4)直至小于给定的阈值，此处设为1e-10，输出

利用上述Partial EIV模型对RPC的系统误差的改正参数进行估计，并对像点观测量进行更新及改正之后，回代式(6)求解地面坐标。