一种用于超短基线安装误差校准的奇异值消除的参数估计权值设计方法
【专利摘要】本发明涉及一种超短基线的安装误差校准中的参数估计权值设计方法。为了能够应用于超短基线系统安装误差校准中并有效消除奇异值，以提高超短基线设备的安装定位精度。利用超短基线安装误差校准观测方程的系数矩阵计算奇异值的特征矩阵，从奇异特征矩阵中提取出奇异值的特征值，据此判断特征值对应的数据是否存在奇异。设定高低两个判决门限，将特征值量化映射为奇异消除梯形权值，进一步组合成为奇异值权值消除权矩阵。将权值引入常规的超短基线安装误差校准计算中即可有效减小奇异值对安装误差校准的影响，提高校准计算的准确度。适用于超短基线安装位置偏差以及安装角度偏差的误差校准计算。
【专利说明】一种用于超短基线安装误差校准的奇异值消除的参数估计权值设计方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于超短基线安装误差校准的奇异值消除的参数估计权值设计方法。
【背景技术】
[0002]超短基线设备在使用前必须经过安装误差校准修正由于基阵安装产生的系统误差，保证系统的定位精度。超短基线的安装误差校准计算利用GPS、罗经以及声学定位三种数据完成，实际中的测量数据常因环境影响或设备自身噪声产生观测的奇异值，如野值或粗大误差。奇异值的存在会使得安装误差参数估计的结果与真实值产生偏差，严重影响设备精度，故必须对奇异值进行有效的分辨与去除。野值偏离真值明显可人为去除，但当观测中野点较多时手动去除工作量巨大；粗大误差与真值接近，直观观测无法分辨去除。因而需要一种自动分辨判别并去除奇异值的方法。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种用于超短基线安装误差校准的奇异值消除的参数估计权值设计方法，以能够应用于超短基线系统安装误差校准中并有效消除奇异值，以提高超短基线设备的安装定位精度。
[0004]本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是:
[0005](1)利用超短基线安装误差校准观测数据及其观测方程计算奇异特征矩阵Ω、 ；
[0006](2)根据步骤(1)中的特征矩阵计算奇异特征值；
[0007](3)根据步骤(2)中奇异特征值计算各组观测数据对应的奇异值消除权值；
[0008]( 4 )将步骤(3 )中的各权值组合成奇异值消除权值矩阵，引入超短基线安装误差校准计算中，消除奇异值对校准结果的影响。
[0009]在步骤(1)中，所述计算奇异特征矩阵的方法为:
[0010]
【权利要求】
1.一种用于超短基线安装误差校准的奇异值消除的参数估计权值设计方法，其特征在于: (1)利用超短基线安装误差校准观测数据及其观测方程计算奇异特征矩阵Ω、; (2)根据步骤(1)中的特征矩阵计算奇异特征值； (3)根据步骤(2)中奇异特征值计算各组观测数据对应的奇异值消除权值； (4 )将步骤(3 )中的各权值组合成奇异值消除权值矩阵，引入超短基线安装误差校准计算中，消除奇异值对校准结果的影响。
2.根据权利要求1所述的一种用于超短基线安装误差校准的奇异值消除的参数估计权值设计方法，其特征在于:在步骤(1)中，所述计算奇异特征矩阵的方法为:
3.根据权利要求1或2所述的一种用于超短基线安装误差校准的奇异值消除的参数估计权值设计方法，其特征在于:在步骤(2)中，所述奇异特征值计算方法为:
(9 =「7(1— (ou) / = 1,2-/7 其中QiS奇异特征值，q为观测方程的奇异特征矩阵f中第i个元素，Coii为观测方程的奇异特征矩阵?中主对角线上的第i个元素，根据奇异特征值θ i的取值判定该组数据是否存在奇异。
4.根据权利要求3所述的一种用于超短基线安装误差校准的奇异值消除的参数估计权值设计方法，其特征在于:在步骤(3)中，所述计算各组观测数据对应的奇异值消除权值的过程为: 设定高低两个判决门限Θ High和Θ Low ； 首先判断91是否低于低门限Θ Low，如果是则奇异特征值Qi的参数估计权值为O权值，低于低门限判决为存在奇异； 否则继续判断91是否高于高门限Θ High，如果是则奇异特征值Θ 参数估计权值为I权值，高于高门限判决为无奇异；如果否则奇异特征值Θ i的参数估计权值为梯形权值； 根据奇异特征值91量化映射计算梯形权值Ki1:
5.根据权利要求4所述的一种用于超短基线安装误差校准的奇异值消除的参数估计权值，其特征在于:在步骤(4)中，奇异值消除权值矩阵引入超短基线安装误差校准计算的过程为: 在超短基线安装误差校准迭代最小二乘估计求解式中，(kj (1-j))nxn是展开式的数据表达式，加入权值矩阵￡ = ，其中权利要求中求得的梯形权值Kii构成￡主对角线上的第i个元素，K中其余元素为O:
【文档编号】G01S5/18GK103926561SQ201410150921
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2014年4月15日 优先权日:2014年4月15日
【发明者】郑翠娥, 孙大军, 李昭, 张居成, 张殿伦, 勇俊, 李想, 韩云峰, 王永恒 申请人:哈尔滨工程大学