抗差
- 非线性模型的抗差最小二乘法及其在圆心拟合中的应用
相同,难以统一。抗差最小二乘法就是为了解决粗差数据对处理结果影响过大的问题而提出的。抗差最小二乘法最基本的原理是在最小二乘法的基础上,使用测量数据自动产生等价权,并根据不同的原则调整后验权,使粗差点对结果的影响减弱甚至消除精差点的影响。1 选权迭代法最小二乘原则在测量平差中得到了非常广泛的应用。但是,当观测值存在粗差时,最小二乘原则就会出现明显的不适应性,即单个测值的偏差即可能导致结果面目全非[1]。基于此,抗差最小二乘法应运而生。抗差最小二乘法是在最小二
山东化工 2023年13期2023-09-05
- GNSS-R潮位监测抗差估计
,本文提出了基于抗差估计的优化方法,采用4个IGS GNSS连续运行跟踪站HNLC、SC02、TDAM、TPW2的观测数据进行数据处理。结果表明,本文方法对水面高度粗差反演值的剔除、测站高计算精度的提升,以及对最终反演潮位结果都具有重要的意义。同时,验证了基于先验潮位数据求得的测站高用于后续无验潮站或验潮站数据中断情况下的GNSS-R潮位反演的可行性。1 精准测站高计算原理1.1 SNR反演水面高度原理信噪比(signal noise ratio,SNR)
测绘学报 2023年2期2023-03-15
- 基于IGG的特高压输电线路序参数抗差辨识方法研究
电线路序参数在线抗差辨识。当前,特高压输电线路序参数在线抗差辨识已成为备受关注的研究方向之一。国内外学者都在研究其输电线路参数及误差的运算。国外学者开展研究的时间较久,早在上世纪末期就开始使用同步测量测试输电线路的参数。近期,Asprou M等在2019年根据同步测量值估计传输线路参数的不确定性边界[3]。我国学者薛安成与孙怡等分别通过微型相量测量单元(phase measurement unit,PMU)和无迹卡尔曼滤波完成序参数在线抗差辨识[4-5]。
自动化仪表 2023年2期2023-02-28
- 自适应抗差CKF在舰载导弹武器初始对准中的应用
本文提出了自适应抗差CKF算法,能够有效提高滤波的稳定性和自适应能力,提高了舰载导弹武器系统的初始对准精度。2 SINS大方位失准角误差模型其中,sφi和cφi分别表示sin(φi)和cos(φi)(i=x,y,z)。假设n'系相对于n系的角速度为,则欧拉平台误差角微分方程为:2.1 误差方程根据文献[1],可得SINS姿态误差方程为:速度误差方程为:2.2 滤波模型系统状态量为:陀螺及加速度计的白噪声为:其中,Gw为过程噪声输入阵,f(x(t),t)和G
自动化技术与应用 2022年6期2022-07-21
- 抗差Helmert估计在BDS/GPS组合定位权比分配中的应用
本文提出一种利用抗差Helmert方差分量估计定权的BDS/GPS组合定位算法。首先,构建Helmert方差分量估计组合定位模型;然后,引入基于IGGⅢ方案的等价权函数,改进权函数调节因子,解决由粗差导致的方差分量估计模型失真的问题;最后,通过BDS/GPS双系统实测数据对所提算法的有效性和优越性进行仿真验证。1 抗差Helmert方差分量估计算法设计1.1 Helmert方差分量估计假定BDS和GPS观测阵LB和LG相互独立,由参数平差模型构成的误差方程
大地测量与地球动力学 2022年7期2022-07-06
- 改进自适应抗差容积卡尔曼滤波多源室内定位
[8]提出了一种抗差方法,能够有效减弱波动较大的数据对于滤波器稳定性的影响。针对滤波跟踪能力不强和自适应能力差的问题,提出了一种改进自适应抗差CKF算法,在自适应修正的基础上使用抗差方法可以更好地减弱异常观测值的影响,结合奇异值分解(Singular Value Decomposition,SVD)方法,可以使得滤波器更好地运行,改善了滤波效果,提高了滤波器的稳定性。1 系统状态方程和观测方程1.1 超宽带测量方程超宽带(Ultra-Wide Band,U
导航定位与授时 2022年3期2022-06-23
- 一种基于自适应抗差CKF算法的改进初始对准方法
,本文基于自适应抗差理论设计了一种改进CKF算法。具体而言,通过稳健M估计和改进Sage-Husa次优无偏极大后验估值器,使改进CKF算法具有更强的滤波稳定性和更好的自适应性。1 SINS大方位失准角误差模型(1)(2)式中根据文献[1],可得SINS姿态误差方程为(3)速度误差方程为(4)(5)假设系统状态量为陀螺及加速度计的白噪声为速度和位置信息为则系统状态方程和量测方程可以表示为(6)式中:Gw是干扰的输入矩阵,f(x(t),t)和Gw之间的关系如公
西北工业大学学报 2022年1期2022-04-22
- Baarda粗差探测和M抗差估计的优劣性比较
于方差膨胀模型的抗差估计也叫稳健估计,是指在测量数据存在粗差时,采用一定的估计准则,使参数估值尽可能接近最优的参数估值[3]。目前,在测量平差研究中,M 估计是使用最广泛、最简明的稳健估计法[4],M 抗差估计的抗差性和效率与等价权函数及其临界值的合理性和参数初值的可靠性有关[5]。常用的等价权函数有L1 法、L1-L2 法、Tukey 法、Danish 法、Fair 法、Cauchy 法、Hampel 法、IGG 方案和IGG3方案等[6],其中,IGG
科技创新导报 2022年22期2022-04-10
- 自适应抗差CKF在SINS大方位失准角初始对准中的应用*
本文提出了自适应抗差CKF算法,该算法利用稳健M估计和改进的Sage-Husa次优无偏极大后验估值器,提高了滤波的稳定性和自适应能力,在一定程度上提高了SINS初始对准的精度。2 SINS大方位失准角误差模型2.1 误差方程2.2 滤波模型3 自适应抗差CKF滤波算法研究4 仿真研究结合本文提出的自适应抗差CKF和SINS误差模型,滤波数值仿真情况如下。系统状态初始估计值X(0)=0;初始失准角φx=φy=0.5°,φz=10°;初始速度误差为 0.1m/
舰船电子工程 2022年1期2022-02-12
- 浅探抗差估计在水准数据处理中的应用
的粗差非常重要。抗差估计方法可以有效的去除观测数据中的粗差,抗差估计理论是建立在观测数据的实际分布,而不是理论分布上[2]。处理水准数据时,当水准网的闭合差超限时表明观测数据中含有粗差,仅仅从闭合差的角度寻找含有粗差的观测数据是很难实现的,很难判定哪一测段的高差观侧值中含有粗差。对于含有粗差的测量数据,往往需要进行大量的重测,重新计算观测数据的精度以达到测量要求。数据处理方法中有些可以很好的探测到观测中粗差,虽然这些方法能够探侧到粗差的存在,但是后续的数据
科学技术创新 2021年34期2021-12-14
- 抗差在GPS/BDS 组合定位中的作用分析
提出了多种有效的抗差方法,从最初的数据探测法到后续的Huber 法、丹麦法和IGG 法,所有抗差方法存在共性,便都是计算等价权矩阵。本文针对城市环境下,定位结果受噪声影响严重情况进行研究。主要利用实测数据在双频无电离层组合模型下进行PPP,并对数据探测法和IGG III 模型的抗差能力进行研究。1 数据处理原理1.1 双频无电离层组合定位模型1.2 抗差模型数据探测法于1968 年被荷兰学者巴尔达(Baarda)教授提出。假定一个平差系统仅存在一个粗差是数
科学技术创新 2021年33期2021-12-13
- 抗差EKF滤波在单频低成本接收机定位算法中的应用*
上,添加IGGⅢ抗差模型,建立附有单差模糊度的改进抗差算法,并研究卫星高度角定权和信噪比定权随机模型[8],利用熵权法,将两者综合添加到上述模型中,建立高度角与信噪比联合定权的改进抗差EKF模型,对GNSS组合定位进行浮点解估计。1 模型建立1.1 EKF滤波模型标准卡尔曼滤波算法一般假定系统方程与观测方程均为线性[9]。针对动态GNSS载波相位差分算法,EKF算法可实现非线性系统的线性近似,进一步提高求解精度。假定非线性系统表示为:(1)式中,Xk和Xk
矿山测量 2021年5期2021-11-18
- 抗差Kalman滤波算法研究及其在GPS监测数据中的应用
和环境要求较高。抗差Kalman滤波的提出可有效解决上述问题。赵长胜针对GPS精密定位问题,提出有色噪声作用下的抗差Kalman滤波,并对其公式进行详细推导[1];刘华夏探讨一种抗差自适应Kalman滤波方法,并将其应用于高速铁路变形监测数据的分析中[2];张海平针对BDS-3星座的中长基线实时动态定位,等提出一种基于组合观测值的实时动态(RTK)卡尔曼滤波定位算法,并获得厘米级的定位精度[3-4];贺晗等将抗差Kalman滤波应用于塌陷区监测数据的处理中
铁道勘察 2021年3期2021-07-19
- 三维空间直角坐标转换的Bursa模型抗差解法
的Bursa模型抗差解法陈再辉(丽水市建设技术管理中心,浙江 丽水 323000)对于空间直角坐标转换精度的研究主要是转换模型的选取和抗差估计理论的应用,通过各种模型和算法提高转换参数的解算精度。针对空间直角坐标转换中的布尔萨(Bursa)模型的严密公式,给出了模型的抗差求解方法和具体的解算步骤,解算过程更为严谨。使用常用的几种权函数进行模型参数的抗差解算,对其求解参数的收敛速度进行比较分析。通过具体实例验证了方法的有效性和可靠性。空间直角坐标;布尔萨模型
导航定位学报 2021年2期2021-04-22
- 改进的基于奇异值分解的抗差容积卡尔曼滤波算法在全球定位导航中的应用
[18]提出一种抗差方法,能够有效减弱波动较大数据对于滤波器稳定性的影响。在卡尔曼滤波器进行迭代更新时,波动较大的数据采集点会减慢滤波器的收敛速度,影响数据的稳定性。在工程试验中,环境干扰会引入较大的噪声,对量测数据产生影响,严重偏离真实值。为了解决滤波更新状态不稳定和异常观测值影响大的问题,提出一种改进的基于SVD的CKF抗差算法,采用均值滤波的方法,对干扰大的数据、瞬时脉冲信号等进行处理,同时使用抗差方法减弱异常观测值的影响,使滤波器可以更好地运行下去
科学技术与工程 2021年6期2021-04-07
- 抗差卡尔曼滤波及其在超短基线水下定位中的应用
据中的较大粗差。抗差卡尔曼滤波作为经典卡尔曼滤波的一种改进方法,是通过调整观测噪声协方差阵提高滤波的抗差性,因而更适于消除实际动态定位中的连续误差。此前,对于面向不同实际工程应用的粗差数据处理,相关学者提出了多种抗差滤波方法。王润英等[7]提出基于M 估计的抗差卡尔曼滤波算法,利用抗差估计方法识别粗差并修正其观测方差,通过IGG3 等价权函数构造等价权来减弱参数估计中异常值的作用,从而减弱变形监测中粗差对参数解的影响。李雅梅等[8]针对移动机器人定位的测量
海洋技术学报 2020年5期2021-01-14
- 采用卡方检验和牛顿插值的抗差卡尔曼滤波新算法
],常用的是传统抗差卡尔曼滤波方法[4]。文献[5]中先用假设检验的方法检测出故障观测值的具体位置,再利用抗差因子对故障观测值进行降权处理,用设定的门限值代替系统噪声值,可以较大程度的减小粗差的影响。文献[6]中基于卡方检验构造了一个检验函数,对不同的检验函数值采用不同的公式计算新的观测噪声方差阵代替故障的观测噪声方差阵。文献[7]通过降低滤波增益值来达到修正预测值的效果。文献[8]在一步预测均方误差阵上乘一个渐消因子,进行自适应滤波。文献[9]提出了错误
空军工程大学学报 2020年1期2020-06-12
- GNSS精密单点定位算法研究
角,(°)。3 抗差Kalman滤波模型传统上的粗差处理方法主要有以下2类:①将粗差当做异常观测值,采用数学模型进行探测,然后在原始观测数据中进行剔除;②通过选权迭代降低粗差所在观测值的权值,从而减弱粗差对结果的影响。本文的抗差Kalman滤波采用的是第2种方法[6]。传统抗差Kalman滤波是采用新息向量来检测,即当预测值与观测值差值较大时认为存在粗差[7],但是现有研究结果表明,不同观测精度的观测值采用新息向量无法有效检测较高精度观测值的粗差异常情况[
露天采矿技术 2020年1期2020-03-25
- 基于新息异常检测的改进抗差自适应卡尔曼滤波算法
[2-3];结合抗差估计理论的抗差滤波[4-5]等。在卡尔曼滤波中,新息作为滤波中的关键量,含有量测的全部信息,并且对异常量测值极为敏感。因此,无论是在AKF还是抗差滤波中,经常利用新息的特性估计量测噪声方差或异常检测,以期在保证滤波精度的前提下提高算法的鲁棒性与容错性。文献[6-7]利用新息正交特性对量测中的异常值进行辨识,然后利用抗差估计理论中的Huber方案构造等价权函数(活化函数),并引入到卡尔曼滤波算法中,该活化函数通过降低量测异常值的权重提高了
导航定位与授时 2020年1期2020-02-18
- 抗差卡尔曼滤波在危房监测中的应用
年来,很多学者将抗差估计引入测量界,将抗差估计融入卡尔曼滤波模型中,证明了其可以有效抵抗粗差的影响[6]。本文以标准卡尔曼滤波为基础,以危房监测为研究对象,建立抗差卡尔曼滤波模型并将其应用于工程实践中。2 抗差卡尔曼滤波模型2.1 抗差估计近些年来,学者们相继提出了很多抗差估计方法,我们一般将其归纳为3类:极大似然型估计(M估计)、非参数型秩检验估计(R估计)和顺序统计量线性组合型估计(L估计),其中比较常用的是M估计。下面主要介绍M估计[7]:假设有一组
城市勘测 2019年6期2020-01-14
- 基于抗差估计的Klobuchar-like电离层模型参数估计方法
,本文提出了基于抗差估计的Klobuchar-like电离层模型参数估计方法,该方法适用于Klobuchar模型及其精化模型这类以求解参数为分段条件的分段函数。1 模型参数的拟合方法由于式(1)为分段非线性方程,不易直接求解,本文将分两步对参数进行求解:1)利用各站点的VTEC迭代解算出单纬度模型参数X=[ABCA2A3A4]T;2)用纬度φM的多项式表示所有站点的单纬度模型参数求解其他系数。该方法同样适用于Klobuchar模型及其精化模型。在求解单纬度
测绘工程 2018年10期2018-10-09
- 改进的抗差UKF在AUV水下声学导航中的应用
出了基于M估计的抗差UKF的算法。文献[7]提出了一种测量噪声比例因子,将其与观测噪声协方差矩阵相乘以减弱观测粗差的影响。本文结合2段函数模型和测量噪声比例因子构造抗差因子函数,进而计算UKF算法中的增益矩阵,同时利用文献[8]提出的统计信息来进行粗差探测,以期改善仅依据残差进行粗差探测而无法完全正确识别粗差的问题。1 基于长基线的AUV水下声学导航系统目前大部分的AUV都装有全球卫星导航系统(global navigation satellite sys
导航定位学报 2018年2期2018-06-06
- 抗差修正在白水坑水库实时洪水预报中的应用
成估值的不准确.抗差方法在未知误差具体分布的情况下,针对实时校正结果中的“污染”,提出了误差“污染分布”的概念,利用等价权,构造出特定的目标函数,从而抵御粗差和极值误差对估值产生的影响[2].流量资料的抗差方法已在理想模型中得到验证[3],本文针对水库预报问题,结合流量资料的抗差方法,对水库洪水预报实时校正进行改进.1 水文模型与实时校正方法根据本文研究区域的水文气象条件,采用新安江模型作为其入库洪水预报模型.新安江模型属于概念性模型,其计算流程如图1所示
三峡大学学报(自然科学版) 2017年6期2018-01-15
- 降雨三步抗差修正效果的研究
098)降雨三步抗差修正效果的研究王玉丽 包为民(河海大学 水文水资源学院, 南京 210098)在分析流域降雨分布规律的基础上,利用三步抗差方法修正遥测降雨观测资料中的异常误差.采用陆水流域的11场洪水降雨资料,加上人工生成的不同量级的误差系列,计算比较各步抗差修正的有效性.计算结果表明:在不同量级的异常误差下抗差修正方法是有效的,第一、二、三步相结合的效果最好,一二步结合的效果次之,且随着误差量级的增大抗差有效性增强.三步抗差; 遥测降雨; 陆水流域;
三峡大学学报(自然科学版) 2017年5期2017-12-14
- 多波束测深数据处理的抗差最小二乘配置迭代解法
束测深数据处理的抗差最小二乘配置迭代解法王乐洋1,2,3,陈汉清1,21. 东华理工大学测绘工程学院,江西 南昌 330013; 2. 流域生态与地理环境监测国家测绘地理信息局重点实验室,江西 南昌 330013; 3. 江西省数字国土重点实验室,江西 南昌330013针对利用最小二乘配置处理多波束测深数据,存在二次曲面数学模型通常无法精确表征海底地形的整体变化趋势以及观测数据存在粗差或异常点时,常规方法给出的协方差函数不能精确表征其统计特性的问题,本文提
测绘学报 2017年5期2017-06-07
- 后向平滑与抗差估计融合的SRCKF滤波
16)后向平滑与抗差估计融合的SRCKF滤波孙 鹏,赵长胜,谭兴龙,张立凯(江苏师范大学地理测绘与城乡规划学院,江苏 徐州 221116)将后向平滑平方根容积卡尔曼滤波用于GPS动态单点定位数据处理,并探讨了粗差对后向平滑滤波的影响。借鉴经典卡尔曼滤波抗差估计思想,给出平方根容积卡尔曼滤波的抗差算法以抵抗量测粗差,而当判断不含粗差时使用后向平滑算法,在有效提高滤波精度的同时避免了抗差滤波对每个历元都需进行迭代运算。实测GPS动态数据验证了算法的有效性。非线
测绘通报 2017年4期2017-05-10
- AR模型参数的抗差递推估计
的方法有很多,如抗差修正[2]、神经网络修正[3]、卡尔曼滤波法以及自回归修正等。当水文预报模型采用概念性水文模型,如新安江模型时,实时校正模型可采用误差自回归( AR)模型[4]。一般实测资料误差服从正态分布,但若实测资料遭到污染出现异常值,在误差自回归模型中就转化为误差中存在异常值,即存在不满足正态分布的误差甚至错误,再利用传统的估计方法得到的结果就不可信[5],本文把抗差估计方法引入到AR模型的参数估计中,由抗差能够抵御异常值的特性来减小异常值对估计
中国农村水利水电 2017年6期2017-03-22
- 一种高效抗差卡尔曼滤波的导航应用
00)一种高效抗差卡尔曼滤波的导航应用彭 月(四川省测绘地理信息局 西南测绘职工培训中心,四川 成都 610100)针对目标导航定位中传统卡尔曼滤波结果易受运动模型误差影响的问题,提出一种高效抗差卡尔曼滤波方法:以卡尔曼滤波中目标位置参数的预测状态不符值的标准化残差作为抗差判断量,对当前运动模型的准确程度进行自适应判断;进而确定是否利用运动模型的预测信息进行滤波。实验结果表明:在复杂的运动环境中,该方法能够有效抵抗运动模型误差。抗差卡尔曼滤波;运动模型误
导航定位学报 2016年4期2017-01-05
- 抗差估计在变形监测数据处理中的应用
830046)抗差估计在变形监测数据处理中的应用马 琳1,邓文彬1,张广泰1(1.新疆大学 建筑工程学院,新疆 乌鲁木齐 830046)对抗差估计及其迭代初值进行了研究分析,并且针对不同估计方法所得到的迭代初值,利用Matlab对其进行模拟数据实验,对其“抗差性”进行比较,结合模拟结果选取“抗差性”较好的迭代初值进行下一步的抗差估计。最后利用某变形监测数据,同时采用最小二乘法和抗差估计两种方法进行比较,验证了抗差估计对粗差的“抗干扰性”。抗差估计;M估计
地理空间信息 2016年1期2016-12-29
- 两种新的IGGⅢ的改进方案
用了可利用信息,抗差估计的结果较IGGⅢ方案更可靠,其中方案2效果最佳。抗差估计;IGGⅢ;权函数当观测值只存在偶然误差时,可采用最小二乘法求得未知参数的最优解;当观测值存在粗差时,则采用抗差估计尽可能地减免粗差的影响,得出正常模式下的最佳估值。抗差估计的方法有很多,其中使用最广泛、计算较简单的是抗差M估计[1]。抗差M估计的抗差性和效率取决于参数初值的可靠性、等价权函数及其临界值的合理性[2]。常用的等价权函数有L1法、L1-L2法、German-McC
测绘通报 2016年10期2016-11-11
- 抗差自适应Kalman滤波及其在GNSS导航中的应用
312000)抗差自适应Kalman滤波及其在GNSS导航中的应用邹 敏1,王国栋2,刘 超1(1.安徽理工大学 测绘学院,安徽 淮南232001;2.浙江有色测绘院,浙江 绍兴312000)针对Kalman滤波易受粗差影响而导致结果失真的问题,提出一种抗差自适应Kalman滤波方法,该方法结合自适应滤波与抗差Kalman滤波的优点,同时设计自适应因子和抗差因子,采用改进的两段Huber函数与2~3倍的观测噪声中误差来充当抗差因子与粗差判别标准。并对Ka
河北工程大学学报(自然科学版) 2016年3期2016-11-07
- 抗差M估计在GPS/北斗双系统定位中的应用
266510)抗差M估计在GPS/北斗双系统定位中的应用苗维凯1,2,王胜利2,3,石波1,2(1.山东科技大学 测绘科学与工程学院,青岛266510;2.海岛(礁)测绘技术国家测绘地理信息局重点实验室,青岛 266510;3.山东科技大学 海洋工程研究院,青岛 266510)针对经典最小二乘估计对粗差不具有抵抗力的问题,本文详细论述了具有抗差能力的抗差M估计的基本原理。利用GPS/北斗观测数据,对三种常用的抗差M估计以及经典最小二乘估计进行数据测试,对
全球定位系统 2016年4期2016-11-07
- 抗差估计在自由落体式绝对重力仪中的应用
,430077抗差估计在自由落体式绝对重力仪中的应用胡明1张为民1杨萌1田蔚1钟敏11中国科学院测量与地球物理研究所大地测量与地球动力学国家重点实验室,武汉市徐东大街340号,430077针对自由落体式绝对重力仪中的异常数据,提出抗差参数估计的数据处理方法。对比分析传统最小二乘拟合与抗差最小二乘拟合计算的重力值,结果表明,抗差参数估计通过合理调整权重因子抑制了异常数据的影响,提高了重力测量精度。传统最小二乘估计;抗差参数估计;绝对重力仪;自由落体FG5是
大地测量与地球动力学 2016年9期2016-09-21
- 部分变量误差模型的整体抗差最小二乘估计
量误差模型的整体抗差最小二乘估计赵俊1,归庆明21. 信息工程大学地理空间信息学院,河南 郑州 450001; 2. 信息工程大学理学院,河南 郑州 450001Foundationsupport:TheNationalNaturalScienceFoundationofChina(Nos. 41174005; 41474009)部分变量误差模型(partialEIVmodel)的加权整体最小二乘(weightedtotalleast-squares,WT
测绘学报 2016年5期2016-09-02
- 马斯京根汇流参数抗差估计研究
估计结果[1]。抗差最小二乘法将抗差理论与最小二乘法相结合,利用抗差理论的特性抵御异常误差对参数估计的影响,从而提高参数估计的精度和稳定性。本文将附有条件的抗差最小二乘法运用到马斯京根汇流参数估计中,利用闽江流域沙县河段21场实测入流资料构建理想模型,并基于人工生成的零均值正态分布的随机误差和异常误差这两类误差,分析检验了用抗差最小二乘法进行参数估计的有效性与稳定性。1 参数估计方法1.1 最小二乘法(1)采用拉格朗日算子法,可导出最小二乘解:(2)1.2
中国农村水利水电 2016年7期2016-03-22
- 大型高精度GNSS基线向量网并行抗差估计
S基线向量网并行抗差估计崔 阳1,吕志平1,张友阳2,李林阳1 1.信息工程大学地理空间信息学院,河南郑州450001;2.郑州轻工业学院机电工程学院,河南郑州450002针对大型GNSS基线向量网的特点,在改进的相关观测抗差估计RECO方案的基础上采用并行计算技术进行相关抗差估计的并行计算(简称“并行抗差估计”),并给出了可行的解算步骤。通过算例分析,验证了大型GNSS基线向量网的并行相关抗差估计,不仅有效抑制了观测异常对参数估值的影响,而且显著提高了计
测绘学报 2015年5期2015-11-07
- INS/GPS紧耦合组合导航系统抗差定位算法*
耦合组合导航系统抗差定位算法*费恒敏1,2,施琴1,田俊杰1(1.解放军理工大学理学院,江苏南京211101;2.解放军96512部队,陕西汉中723000)建立了INS(Inertial Navigation System)/GPS紧耦合组合导航系统,针对测量粗差对系统定位结果的影响,将抗差估计理论应用于非线性滤波算法,提出了基于等价权原理的抗差UKF定位算法。加入模拟粗差进行实验,结果表明,观测量异常时,抗差UKF算法能成功探测和剔除观测量粗差,实现定
网络安全与数据管理 2015年7期2015-06-27
- 基于自适应抗差最小二乘的线路正序参数在线辨识方法
毕天姝基于自适应抗差最小二乘的线路正序参数在线辨识方法薛安成 张兆阳 毕天姝(华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室 北京 102206)针对在线PMU(Phasor Measurement Unit)数据会存在随机量测噪声甚至不良数据的实际情况,本文提出了一种输电线路正序参数的自适应抗差最小二乘在线辨识方法。文中基于线路双端多时刻断面的 PMU电气量建立了线路正序参数的最小二乘辨识模型;在简要介绍抗差最小二乘原理的基础上,为充分利用量测信息,采用IGG
电工技术学报 2015年8期2015-04-10
- 基于选权迭代的总体最小二乘算法在三维坐标转换中的应用
有效的参数值。将抗差理论与LS和TLS相结合,可有效定位存在粗差的控制点,并对粗差控制点进行定权,求得未知参数值[3]。本文根据实例得出,基于抗差的LS算法和基于抗差的TLS算法能够得到有效的未知参数,但是抗差TLS 较抗差LS 收敛更快,并且随着存在粗差控制点数目的增加,TLS算法优势更明显。1 坐标转换模型空间三维坐标转换通常采用七参数模型:式中,[XT YT ZT]T和[XS YS ZS]T分别是控制点在目标坐标系和原坐标系的空间三维坐标,[ΔX Δ
大地测量与地球动力学 2015年4期2015-02-15
- 一种基于丹麦法的改进型双步M 估计
号,541004抗差估计的抗差性及有效性主要取决于初值的准确性与权函数的合理性[1]。目前,一般选取最小二乘估计的结果作为抗差估计的初值[2],但最小二乘估计对粗差具有均衡性和不敏感性,致使粗差观测值的残差并非最大,导致选权迭代时出现错误的判断。同时,合理的权函数应该分3段:正常段、可疑段、淘汰段,其临界值和均方差因子应根据实际情况选取,具有可变性[1,3]。在传统的抗差估计方法中,Andrews法、Tukey 法不含正常段,Huber 法、丹麦法没有淘汰
大地测量与地球动力学 2015年2期2015-02-13
- 等价权函数为连续可变函数的抗差Kalman滤波
种情况下,一般将抗差估计与Kalman 滤波相结合,建立抗差Kalman滤波算法进行滤波估计[2]。抗差估计的设计一般通过建立等价权函数来实现[3]。现有的等价权主要有Turkey、Huber、Hampel、IGGⅠ、IGGⅢ等[4-5],其共同特点为分段函数,涉及分段降权临界值的选取问题,而临界值的选取一般根据误差检验的置信水平和经验来确定[6]。为克服凭经验确定统计量临界值所带来的抗差效果风险,欧吉坤[6]提出一种将抗差初值、综合抗差以及优化抗差效率结
大地测量与地球动力学 2015年3期2015-02-13
- 电力系统抗差状态估计研究
测粗差的自适应,抗差估计引起了国内外学者的广泛研究,其中以加权最小绝对值(weighted least absolute values,WLAV)[2]、非二次准则、最小中位数(least median of squares,LMS)为主。此外,基于指数型目标函数、最大合格率的状态估计也是抗差估计领域的新方法。抗差估计器以增加计算复杂度为代价,提高了状态估计的精度,然而相比于WLS 估计器,较低的计算效率一定程度上也限制了其在工程实践中的应用[3]。1 W
价值工程 2014年31期2014-11-29
- 基于选权迭代法的抗差整体最小二乘及其应用
基于选权迭代法的抗差整体最小二乘及其应用杨勇喜,贾东振,何秀凤(河海大学 卫星及空间信息应用研究所,江苏 南京 210098)在测量数据处理中,观测向量与系数矩阵同时存在偶然误差时,整体最小二乘法能够得到更高精度的参数解,但整体最小二乘法无抗差能力,观测向量中的粗差将对参数求解产生较大影响。为解决上述问题,采用拉格朗日极值法推导了基于选权迭代法的抗差整体最小二乘计算公式,通过三维坐标转换参数求解实例对3种选权迭代法进行分析。结果表明,IGG法在抗差整体最小
测绘工程 2014年12期2014-08-25
- 改进M估计的抗多个粗差定位解算方法
粗差的有效抑制。抗差估计在定位可靠性要求高的场合受到了广泛关注。针对传统M估计受初值误差影响的问题,提出一种基于改进M估计的抗差定位解算方法。该算法采用S估计方法计算初值,根据可用卫星数实时调整S估计中的参数使得初值能够最大限度抑制粗差。GPS观测数据处理结果表明改进的M估计能够有效抑制多个粗差。全球卫星导航系统;定位;抗差估计;粗差探测;M估计;S估计1 引 言随着北斗、伽利略以及GPS现代化的推进,未来的用户机将拥有更多、更精确的伪距观测值。由于可见星
测绘学报 2014年4期2014-07-02
- 顾及RPDOP值的GPS变形监测抗差Kalman滤波*
等[4-6]基于抗差估计理论提出了抗差Kalman 滤波,余学祥等[7]也从预测残差和多余观测分量构造等价增益矩阵出发提出了抗差Kalman 滤波模型(RKF,Robust KF)。这些抗差Kalman 滤波模型的实质都是根据观测值残差进行粗差探测并对含有粗差的观测值进一步降权或剔除该观测值,以抵抗粗差的影响,但降权将直接影响抗差的效果。在GPS变形监测中,常利用Kalman 滤波对GPS 解算后得到的位移观测值进行动态滤波,但受观测环境的影响,位移观测值
大地测量与地球动力学 2014年1期2014-02-13
- 自适应抗差滤波理论及应用的主要进展
了一种新的自适应抗差滤波理论[5-6],该理论应用抗差估计原理控制观测异常的影响,引进自适应因子控制动力学模型误差的影响。自适应滤波必然涉及到误差判别统计量以及自适应因子。于是,先后构建了4种动力学模型误差学习统计量,即状态不符值统计量[5-6]、预测残差统计量[7-8]、基于观测信息与动力学模型预测信息的方差分量比统计量[9]和基于模型预测速度与计算速度不符值统计量[10];并建立了4种自适应因子,即三段函数模型[5]、两段函数模型[6]、指数函数模型[
导航定位学报 2013年1期2013-07-25
- 基于抗差估计的快速动态寻北算法*
蒋庆仙,白云超,马小辉,王成宾(西安测绘研究所地理信息工程国家重点实验室,西安710054)As a device acquiring orientation information fast and accurately,gyro north seeker has been widely applied in fields such as vehicle positioning and navigation,ocean prospecting,oil d
传感技术学报 2013年1期2013-06-11
- 抗差推估GNSS水准高程拟合方法研究
。为此,论文提出抗差推估方法结合其它拟合方法进行GNSS水准拟合计算,从而提高拟合结果的质量和可靠性。2 抗差推估GNSS水准高程拟合2.1 最小二乘推估拟合模型设GNSS点高程异常ζ与平面坐标(x,y)有如下式所示的函数关系式中,f(x,y)为ζ中趋势值,ε为误差。在GNSS水准高程拟合时,按常规拟合方法,则上式函数关系的矩阵形式为因为对于每一个点都可以列立这样的方程,在∑ε2=min条件下,利用最小二乘理论解出式(2)方程组,再按式(1)求出待求点的ζ
导航定位学报 2013年2期2013-01-10
- 航空重力测量测线网平差中的粗差处理*
果,引入阈值法和抗差估计,并采用模拟数据验证了这两种方法的有效性和可靠性。通过比较发现,抗差估计在航空重力测线网平差中具有更好的实用价值。航空重力测量;测线网平差;阈值法;抗差估计;权函数1 引言在航空重力测量中,为了尽可能地构成重复观测,正确评价测量精度,测线往往布设成交叉网状,在交叉点处两条测线上的重力值理论上应该是相等的,但由于测量平台在高空作业,处于不断高速的运动状态,观测环境较为复杂,各类观测值不可避免地受到“污染”,从而导致观测值在交叉点处存在
大地测量与地球动力学 2012年2期2012-11-14
- 基于稳健初值的抗差估计在公共点选取中的应用
估值作为初值进行抗差估计,利用迭代终止时的等价权值判断粗差的位置。但这样做的问题是,含有粗差的最小二乘估值与真值存在较大的偏差,以此作为初值进行抗差估计,必然会对粗差的定位产生影响。本文以具有稳健性的L1范数最小法为基础,验证基于稳健初值的抗差估计理论在公共点粗差定位方面的可靠性和准确性。1 抗差估计抗差估计法属于粗差探测理论中的“方差扩大”模型的方法,即将粗差归入随机模型,含粗差的观测值可以看作与其他同类观测值具有相同的期望,但粗差观测值的方差将异常的大
水利与建筑工程学报 2012年2期2012-09-27
- 一种高精度GPS基线网抗差估计方法
我们需要引入相关抗差估计的方法。相关观测的抗差估计,已有一些较为成功的方法,如相关分析的方法[2]、基于标准化残差法[3]、以及RECO方案及其改进[4]等。这些方法有各自的优缺点,有的对于相关观测抗差性不强,效果并不明显,有的选取的单位权方差不合适时将直接影响抗差效果,有的降权的效率很高但不够平稳,可能会导致迭代的不收敛。主要介绍一种标准化残差构造的抗差模型,利用中位数计算单位权方差因子,根据具体情况对IGG3的权因子函数进行改进,通过实测GPS基线网的
全球定位系统 2011年3期2011-04-27
- 基于双因子抗差卡尔曼滤波在动态导航中的应用
陷的许多方法,如抗差滤波方法[1]、粗差探测方法[2]等。由非随机误差引起的模型误差,也可采用文献[3]中的方法加以解决,即首先识别模型误差的类型,然后进行相应的补偿。近来有学者提出利用自适应因子控制Kalman滤波中扰动异常对状态估值的影响[4-5],并已在GPS导航、GIS道路修测、航空导航及低轨卫星定轨中得到成功应用[6]。自适应滤波根据自适应因子作用范围不同又分为单因子自适应滤波和多因子自适应滤波[7-8]。在此,将双因子抗差卡尔曼滤波引入到动态导
全球定位系统 2011年3期2011-04-27
- 状态预报值服从污染正态的抗差估计
值服从污染正态的抗差估计庄常陵(襄樊学院 数学与计算机学院, 湖北 襄樊 441053)利用等价权原理,讨论了状态预报值服从污染正态分布的抗差估计,并利用影响函数,说明所给出的估计的确能减免粗差干扰,并针对估值的计算问题进行了讨论.抗差估计;污染正态分布;影响函数离散时间状态系统可以同时用状态方程:和观测方程:来描述. 假设状态输入噪声{Wk}与观测噪声{Δk}均为期望为0的“白噪声”序列,{Wk}、{Δk}和系统的初态互不相关,{Wk}、{Δk}均为服从
湖北文理学院学报 2010年2期2010-12-08