全球定位系统基线解算病态问题的研究

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1、万方数据分类号UDC作者姓名：指导教师：密级学位论文全球定位系统基线解算病态问题的研究申请学位级别：学科专业名称：论文提交日期：学位授予日期：评阅人：孙爽刘翠芝副教授东北大学资源与土木工程学院硕士·学科类别：工学摄影测量与遥感2014年6月论文答辩日期：2014年6月2014年7月答辩委员会主席：杨伦教授马洪滨教授陈乃权教高东北大学2014年6月万方数据ADissertationinGeodeticSurveyingandSurveyingEngineeringResearchonMorbidProblemsofGPSBaselin

2、eSolutionBySunShuangSupervisor：AssociateProfessorLiuCuizhiNortheasternUniversityJune2014万方数据独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：狲廷日期：≯Ⅳ名．夕学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全

3、了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年口一年口一年半口学位论文作者签名：狲爽签字日期：少7≯‘．夕／两年衫鬻钏飘万方数据东北大学硕士学位论文摘要全球定位系统基线解算病态问题的研究摘要经典的最小二乘法(LS)在GPS数据处理中应用最为广泛，但在实际中，受诸多因素影响往往会产生观测信息不足，模型选择过度参数化等现象，这均将造成测

4、量系统病态，致使未知参数的LS估计偏差变大而得不到稳定的解，给计算和统计均带来了严重的影响。研究测量平差系统病态性的产生机理和诊断方法，找到较LS估计更为可靠的解决方法来提高成果精度迫在眉睫。本文针对GPS测量平差系统的病态性问题进行了展开研究，主要研究内容包括以下几个方面：(1)从扰动理论角度阐述了测量平差系统中法方程的病态问题，辨析了病态性与均方误差、病态性与复共线性的联系与差异，对不同原因导致的测量平差系统病态性进行归纳和分析之后，研究了各类病态性诊断与度量方法的利与弊；(2)从有偏估计和病态模型直接解法两个角度分析了处理病态

5、问题的实质和难点。对采用岭迹法和L．曲线法在有偏估计中确定岭参数的问题做了深入剖析，并在岭迹法的基础上提出了一种新的岭参数确定方法，用算例进行验证分析后可以认为该改进方法能够给出较为可靠的岭参数值，为其它学者提供了一个参考，然后针对不同类型的奇异值分析了截断奇异值法和修正奇异值法的适用性；(3)对实际观测的GPS数据利用LS估计进行处理后，计算出相应的法方程系数阵及观测值，然后针对其病态性问题将有偏估计和病态模型的直接解算方法应用到GPS数据处理中，并对各类方法的数据处理结果进行对比分析。研究结果表明，关于GPS实际测量中的病态问题

6、，有偏估计理论中的岭估计、部分岭估计以及病态模型直接解法中的截断奇异值法处理后能够获得相对LS估计更高质量的坐标成果，这为解决测量平差系统病态性问题提供了一定的理论依据，也为接下来的深化研究打下了基础。关键词：GPS双差观测；病态性；有偏估计；岭迹法；截断奇异值II万方数据东北大学硕士学位论文AbstractResearchonMorbidProblemsofGPSBaselineSolutionAbstractClassicalleastsquares(LS)isthemostwidelyusedmethodinGPSdatapr

7、ocessing．Whileaffectedbymanyfactors，thephenomenonoflackofobservationinformationandover-parameterizedmodelselectionoftenappears，inthiscondition，thedeviationofLSestimation、析tllunknownparametersbecomeslargerwhichleadstothemorbidstateofthelinearequationgroupandbringsseriou

8、simpactoncalculationandstatistics．It'surgenttostudythegeneratingmechanismanddiagnosticmethodsofmorbidstatelinearequat