卫星多普勒网与地面网联合平差的试验

本文通过对卫星多普勒网与地面网联合平差的某些试验性计算,验证了联合平差中的一些理论问题,它们是: (1)不仅三种七参数模型(Bursa、和Veis模型)的参数之间存在着等价性,而且简化的具有四、五、六个参数的Bursa和模型的参数之间也存在着等价性。 (2)对于某个特定的卫星网与地面网的联合平差,选择适当个数的转换参数将得到最佳的平差结果。一般来说,对于一个大范围的网,通常可采用七参数模型,而小范围的网应采用少于七个参数的简化模型。本文建议用线性假设检验的方法来选择最佳个数的转换参数。 (3)在联合平差中,如果三个旋转参数(即欧拉角)附加有某些先验性质(如先验方差、先验期望),那么,平差后的三个平移参数的精度能够大大提高。但附加的先验性质必须经过检验,证明是与观测值及其精度相适应的,否则还会降低联合平差结果的精度。     

我国天文大地网与卫星多普勒网联合平差的初步方案

本文提出的联合平差方案的要点是,先将天文大地网和卫星多普勒网按原定方案分别单独平差,然后将天文大地网和多普勒网的公共点的单独平差成果进行联合平差。在联合平差时,将公共点上的大地经纬度作为随机参数(即信号),以在天文大地网平差得到的这些点的经纬度值及其方差,作为信号的先验期望和先验方差,而以多普勒网平差得到的这些点在美国的 NWL—10D 地心坐标系统的坐标值作为相关观测值,列出它们的包含信号和另外几个参数的观测方程式,然后按最小二乘配置法进行平差。     

对我国多普勒网和天文大地网联合平差方案的几点建议(提供讨论)

本文对我国多普勒网与天文大地网联合平差提出了下列几点建议：（一）在两个网各自单独平差的基础上，分别求定两个网公共点的方差——协方差矩阵；（二）两个网的公共点上，将多普勒定位求得的坐标值看作为对天文大地网中相应点坐标值的虚拟的相关观测值；（三）用分阶段平差方法（Phased adjustment）进行两个网的严格平差；（四）用带有先验权的参数平差方法，使在联合平差中同时兼顾两个网的定向和尺度因子的信息；（五）对两个网的三维和二维的联合平差步骤和有关公式作了具体阐述。     

高速铁路轨道检测点的数据处理

轨道测量仪必须依靠轨道控制网(CPⅢ)进行测站定位和定向,并根据自身轨距、倾斜传感器修正轨道点坐标。50~70m间隔的相邻测站之间检测的轨道点须保证有10m左右的重叠,相邻2个测站测量的轨道点在重叠区的坐标值会有差异。为了探索更好的轨道点测量数据处理模型,本文提出中线桩修正、中线桩和轨距尺联合修正两种方法,并与现有的测站平差方法对比。通过标准轨道检验场实测检测,结果表明：通过中线桩和轨距尺联合修正的方法最优,修正后相邻测站重叠区轨道检测点的坐标高程较差中误差比测站平差的结果最大可减小69.46%,验后精度得到显著提高。     

GPS空间基线向量网与地面控制网的联合平差模型

利用全球定位系统(GPS)所建立的空间基线向量网,对于改善已有地面网,分析网的系统误差和进行地球动力学的监测等具有广泛的意义。本文着重讨论了上述空间基线向量网和地面控制网的三维联合平差和二维联合平差的方法和模型。指出,为了避免地面网高程误差以及引入地面网尺度因子的模型误差对三维联合平差结果的影响,在二维大地坐标系统中进行上述两网联合平差的方法具有重要的现实意义。     

卫星多普勒半短弧法定位解的稳定性

对于测量中的问题,卡尔曼滤波法和逐次平差法是一致的。卫星多普勒半短弧法定位网是亏秩自由网,卫星位置初值的误差有正有负,无同向误差,用合极小法对此种网进行逐次平差的数学模型是可控的,可测的,其解是稳定的,即虽然各测站坐标的初值有较大的误差,但测站坐标的平差值收敛于其最优估值。     

卫星网与地面网联合平差中随机模型的估计

本文讨论了卫星网与地面网联合平差中随机模型误差及其对联合平差结果的影响,应用方差分量估计方法对卫星网和地面网的随机模型进行了估计,并对模拟网与实测网的计算结果进行了分析。     

卫星多普勒网短弧法平差的研究结果

为了探讨卫星多普勒测量在我国大地测量和各项工程技术上应用的前景,从数据处理方法上发挥多普勒定位的潜在精度,我们利用自己编制的全套软件系统,对武汉地区卫星多普勒网的观测数据进行了短弧平差,取得了较好的成果。武汉地区卫星多普勒网由十五个点组成,共分六期进行观测。该网用于这次平差计算的原始数据占全部观测值的96.5％(以通过次数计)。在数据预处理的基础上,我们对该网进行了平差计算。它包括三个部分:单点定位、分区平差和整体平差。对该网成果的分析比较是从七个方面进行的。结果表明,采用这套软件所得的平差结果是可靠的。同时,就今后如何进一步改进卫星多普勒测量内外业工作,提出了几点建议。     

附加垂线偏差参数的地面常规网与GNSS基线网联合平差

根据测站的垂线站心坐标系和法线站心坐标系之间的转换公式,将垂线偏差作为未知参数,列出地面常规网观测量（水平方向、垂直角和边长）在空间直角坐标系中的观测方程,并结合GNSS网的观测方程,推导出附加垂线偏差的GNSS网和地面网联合平差的参数估计及其精度评定公式。利用含有GNSS观测量和地面常规网观测量的实例数据解算出垂线偏差,分析了垂线偏差对平差结果的影响。结果表明,将垂线偏差作为未知参数,能够消除垂线偏差对观测值的影响,显著提高未知点坐标的解算精度及可靠性。     

地面网与空间网联合平差模型的分析比较

本文根据地面网与各种空间测量数据直接进行联合平差的基本构想，给出了联合平差中可采用的几种平差模型，并通过实际计算，对这些模型进行了定量的分析比较，得出了一些结论。     

地面网与空间网联合平差中地壳运动影响的研究

考虑地壳形变对地面网中方向和边长的影响,分2种方案进行了空间网与地面网联合平差,探讨了地壳形变改正对平差结果的影响.     

地面网和卫星网联合平差的数学模型

通过地面网与卫星网的联合平差,以改善网的精度和建立高精度的地心坐标系统,是当前大地测量的一项重要任务。本文讨论了以两网单独平差的结果为基础,在三维空间直角坐标系统中施行联合平差的不同方法;并推荐了相应的转换模型。     

我国卫星多普勒网平差的理论与实践

本文介绍了我国卫星多普勒网平差计算中使用的三参数半短弧法和六参数短弧法的数学模型及参数选择。对所得结果的精度进行了分析，并与平差后天文大地网及特级导线结果作了比较，从而得出一些有益的结论。     

卫星网与地面网联合平差的理论和应用

卫星网与地面网联合平差的研究主要包括:(1)卫星系统与地面系统之间的转换模型;(2)联合平差的实施方案;(3)联合平差的误差分析;(4)联合平差程序的研制和实际应用。 近几年来,国内外一些学者对联合平差的理论和方法进行了广泛的研究,我们也对上述问题作了较系统的探讨,对有些问题的研究已在[1]～[4]中论述过,本文仅对上述问题作必要的补充和综合,从而进一步说明联合平差的有关理论问题和实用意义。     

大地高程误差对卫星网与地面网联合平差的影响

在地面网与卫星网的联合平差中,地面网大地高程的精度对于平差方法的选择具有重要意义。本文从两网联合平差的基本数学模型出发,导出了地面网点大地坐标的微变化对联合平差后相应坐标平差值影响的一般表达式。并利用模拟同分别计算了表征大地经纬度和高程的变化对联合平差后大地坐标影响的相应系数矩阵。该系数矩阵表明,如果地面网大地坐标各分量的精度相近,则它们通过联合平差各自引起的大地纬度平差值的残差将保持同一数量级。根据对模拟网的数值计算结果得出的结论是:在三维坐标系进行联合平差时,高程和平面位置的精度具有同样重要意义,但并不意味着要求两者的精度相当,重要的问题在于可靠地获得它们各自的精度信息。即使大地高程的精度较低,只要能可靠地确定它们的方差与协方差,仍以在三维系统进行联合平差为宜。而当大地高程精度难以可靠地确定时,赋以大地高程较小的权可明显地减弱其对平差结果的不利影响,虽然这样在一定程度上损失了大地高程所提供的有用信息,但此之在二维平差中,放弃大地高程这一分量是更为适宜的。     

基于坐标模式的广义网平差模型研究

提出了以坐标分量为观测量的基于坐标模式的广义网平差模型，讨论了基于坐标模式的不同子网（包括地面网和GPS网）联合平差处理的具体方法。     

天文大地网与GPS2000网联合平差数据处理方法

介绍了天文大地网与GPS2000网联合平差数据处理中的主要数学模型、大规模稀疏矩阵的有效解算方法，用Helmert方差分量估计算法进行地面网的方差分量估计，并用该方法对我国天文大地网的观测数据及空间网数据进行联合平差，得出全网平均点位的点位中误差为o．11m，点位精度95．5％优于0．3m。     

地面网与GPS网二维坐标的平差连接

针对测量生产中地面网与ＧＰＳ网不衔接的问题，讨论了地面网与ＧＰＳ网采用里查德法和周江文法进行平差连接，从而使地面网与ＧＰＳ网连接成一个较合理的体系，并对地面网与ＧＰＳ网连接后的变形情况进行了分析，指出周江文模型对地面网与ＧＰＳ网平差连接更适用。     

GPS在精密工程测量网中的应用

用Macrometer仪器进行GPS卫星测量,以支援斯坦福直线加速器中心(SLAC)的建设。该测量网由16个测站组成,其中有9个是Macrometer网的测站。GPS测量的平面和高程精度,估计分别为1～2mm和2～3mm。由边角测量组成的地面测量,其平面精度仅在该网的“环”形部分与GPS测量精度相等。所有测站都是精密水准网的一部分。由GPS测得的大地高(相对于椭球面的高度——译者)和水准测量网的正高,可用来计算大地水准面差距。美国大地测量局于1963年对一条沿直线加速器方向的大地水准面剖面进行了计算。此剖面与上述水准面的符合程度在GPS测量的标准差以内。将角度和边长一起进行了平差(TERRA),还将全部地面观测值与GPS向量观测值一起,进行了一次联合平差(COMB)。比较COMB和TERRA的结果,发现在地面网的解算中存在着系统误差。尺度因子估计为1.5ppm±0.8ppm。此值与二网总的平面精度具有相同的量值。     

考虑多普勒参数的SAR影像距离——共面方程及其定位

通过对合成孔径雷达（SAR）影像成像几何机理的分析,以传感器位置和姿态作为定向参数,构建了考虑多普勒参数的SAR影像距离—共面方程及基于该方程的SAR影像空中三角测量模型。以登封地区99景0.5 m分辨率机载非0多普勒SAR影像为试验数据,进行了单片定向、无控制点的自由网平差、稀少控制点的区域网平差及带有自检校参数的区域网平差等系列试验。与R-D模型相比,本文模型减少了定向参数的数目,实现了SAR影像与POS数据的联合平差处理,建立的带有自检校参数的SAR影像区域网平差模型,对提高稀少或无地面控制点条件下未进行（或低精度）几何定标SAR影像的区域网平差精度起到了显著作用。较少控制点条件下模型满足了丘陵和山区1∶5000/1∶10000航摄测图对空中三角测量精度的要求。