[发明专利]一种基于多型测绘卫星重复观测的目标定位精度优化方法

摘要

一种基于多型测绘卫星重复观测的目标定位精度优化方法。为提高卫星重复观测目标的定位精度，利用卫星单次观测定位精度和标称总体定位精度，建立误差模型，对残差进行标准化处理以修正权函数，并通过卫星仿真数据和实际观测数据实验确定最佳调和系数，将误差分布异常的观测值进行剔除或降权，对目标重复观测定位结果进行优化，以提高其定位精度。

主权项

1.一种基于多型测绘卫星重复观测的目标定位精度优化方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：第一步、优化重复观测目标定位精度点目标观测值为多型测绘卫星观测定位所得，优化重复观测目标的单轴定位结果为：其中，A为系数矩阵，为权矩阵，L为单轴重复观测值向量，σ_i为第i次观测对应的卫星标称总体定位精度，w_i为加权系数，i＝1,…,n，n为重复观测个数，n取值范围在5到30之间；第二步、建立误差模型针对各型测绘卫星多次重复观测，建立目标单轴误差模型：其中，V为n×1的残差向量，A为n×1的系数矩阵，L为单轴重复观测向量，为目标单轴待估计参数；可得最小二乘解为：因各型测绘卫星的观测定位结果相互独立，权矩阵P为对角阵，第三步、目标重复观测值修权为计算权函数，需要对残差进行标准化，标准化残差：标准化残差v通过下式计算：其中，v_i为目标第i个观测值相对于最小二乘解的残差，为残差均方差，为残差向量V的均值；引入权函数：将第一步中的权系数w_i通过权函数w(v)计算；权函数的表达式如下：式中，k₀和k₁为调和系数；通过对卫星多次重复观测定位结果的大量精度优化计算及结果分析，得出调和系数k₀和k₁的最佳取值分别为2.0和2.5；根据权函数的定义，|v|≤k₀时权值为1，即正常残差对应的观测值权值不变；|v|＞k₁时权值为0，即残差过大时把对应的观测值剔除；k₀<|v|≤k₁时，对定位结果精度有嫌疑的观测进行降权，且其权值为最后，用权函数w(v)确定的值修正最小二乘解，即把修正的权矩阵代入第一步中的公式中，即可得到最优定位结果。