粗差检测与抗差估计相结合的方法在动态相对定位中的应用

王潜心; 徐天河; 许国昌

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粗差检测与抗差估计相结合的方法在动态相对定位中的应用

王潜心, 徐天河, 许国昌

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王潜心, 徐天河, 许国昌. 粗差检测与抗差估计相结合的方法在动态相对定位中的应用[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2011, 36(4): 476-480.

引用本文:

王潜心, 徐天河, 许国昌. 粗差检测与抗差估计相结合的方法在动态相对定位中的应用[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2011, 36(4): 476-480.

WANG Qianxin, XU Tianhe, XU Guochang. Application of Combining Method of Outlier Detection and Robust Estimation to GPS Kinematic Relative Positioning[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2011, 36(4): 476-480.

Citation:

WANG Qianxin, XU Tianhe, XU Guochang. Application of Combining Method of Outlier Detection and Robust Estimation to GPS Kinematic Relative Positioning[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2011, 36(4): 476-480.

粗差检测与抗差估计相结合的方法在动态相对定位中的应用

王潜心^1,2,
徐天河^2,3,4,
许国昌²

¹中南大学信息物理工程学院,长沙市麓山南路932号410083;²德国地学研究中心,波茨坦14473;³武汉大学测绘学院,武汉市珞喻路129号430079;⁴西安测绘研究所,西安市雁塔中段1号710054

基金项目: 国家863计划资助项目(2006AA12Z322)；国家自然科学基金资助项目(40604003)；全国优秀博士学位论文作者专项资金资助项目(2007B51)；中国博士后科学基金资助项目(20080430148,200902444)

详细信息

作者简介:
王潜心，博士生，现主要从事卫星定位定轨的理论与方法研究。

中图分类号: P228.41

Application of Combining Method of Outlier Detection and Robust Estimation to GPS Kinematic Relative Positioning

¹ School of Info-Physics and Geomatics Engineering,Central South University,932 South Lushan Road,Changsha 410083,China;² Department of Geodesy and Remote Sensing,Germany GeoForschungsZentrum,Potsdam 14473,Germany;³ School of Geodesy and Geomatics,Wuhan University,129 Luoyu Road,Wuhan 430079,China;⁴ Xi'an Research Institute of Surveying and Mapping,1 Middle Yanta Road,Xi'an 710054,China

Funds: 国家863计划资助项目(2006AA12Z322)；国家自然科学基金资助项目(40604003)；全国优秀博士学位论文作者专项资金资助项目(2007B51)；中国博士后科学基金资助项目(20080430148,200902444)

摘要: 分析了粗差对GPS动态相对定位的影响,给出了相应的影响函数和抗差估计方法。建议采用粗差探测与抗差估计相结合的方法来处理GPS动态定位中的粗差问题。抗差估计中的等价权分别采用了IGG3方案和双因子等价权函数,对两种方案的效果进行比较和分析,并利用实测数据对所提方法的实际效果进行了检验。结果表明,基于粗差探测和抗差估计相结合的粗差处理方法可有效控制和抵御粗差的影响;分别采用IGG3方案和双因子等价权函数的定位结果差异较小。
- 抗差估计 /
- GPS动态定位 /
- 粗差探测
Abstract: A numerical simulation was performed to analyze the influence of outliers on GPS kinematic relative positioning.The influence function of errors and the method of robust estimation are given.In order to deal with the outliers in GPS airborne kinematic relative positioning,a combining method of outlier detection and robust estimation is proposed.It includes two steps: firstly,the gross errors are detected and deleted based on the median method in the data preprocessing;then the residual outliers is controlled by the robust estimation in the parameter adjustment.To verify the validation of this method,several experiments are performed.The results show that the influence of the outliers can be effectively controlled and the computing speed is improved,when the combining method are adopted.The kinematic positioning results are compared with those of TGO software and GAMIT software,which shows that the positioning precision of proposed method is about cm-level.
- robust estimation /
- GPS kinematic positioning /
- outlier detection

[1]	黄博华, 杨勃航, 李明贵, 郭忠楷, 茅健佑, 王宏. 一种改进的MAD钟差粗差探测方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2022, 47(5): 747-752. doi: 10.13203/j.whugis20190430
[2]	赵昂, 杨元喜, 许扬胤, 景一帆, 马越原. 一种使用抗差估计的保护水平重构方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2021, 46(1): 96-102. doi: 10.13203/j.whugis20190043
[3]	郭建锋. 尺度因子的MAD估计及其在测量平差中的应用 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2021, 46(11): 1636-1640. doi: 10.13203/j.whugis20190166
[4]	聂建亮, 刘晓云, 田婕, 李秀明, 赵大江, 黄功文, 张海平. 利用自适应水准网动态平差建立山东垂直运动速度模型 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2020, 45(4): 620-625. doi: 10.13203/j.whugis20180296
[5]	邱春平, 秦志远, 熊新, 张红敏, 靳国旺, 李贺. 机载SAR影像定向中像点粗差的拟准检定方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2019, 44(2): 283-288, 295. doi: 10.13203/j.whugis20150338
[6]	吴浩, 卢楠, 邹进贵, 郭世泰. GNSS变形监测时间序列的改进型3σ粗差探测方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2019, 44(9): 1282-1288. doi: 10.13203/j.whugis20170338
[7]	陈源军, 易重海. 基于站际历元二次差模型探测与修复周跳的新方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2017, 42(6): 845-850. doi: 10.13203/j.whugis20140848
[8]	何海清, 黄声享, 陈婷. 一种顾及粗差的径向神经网络高程曲面拟合法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2015, 40(4): 547-551. doi: 10.13203/j.whugis20130041
[9]	高晓, 戴吾蛟, 张超, 余文坤. 多星座组合精密动态定位的抗差扩展Kalman滤波方法研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2015, 40(10): 1329-1333. doi: 10.13203/j.whugis20130668
[10]	张小红, 潘宇明, 左翔, 汪杰. 一种改进的抗差Kalman滤波方法在精密单点定位中的应用 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2015, 40(7): 858-864. doi: 10.13203/j.whugis20130577
[11]	王建民, 张锦, 苏巧梅. 观测数据中的粗差定位与定值算法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2013, 38(10): 1225-1228.
[12]	王延停, 归庆明. 结合影响分析的抗隐差型Bayes粗差探测方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2012, 37(9): 1055-1058.
[13]	罗志才, 周波阳, 钟波, 吴怿昊. 卫星重力梯度测量数据的粗差探测 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2012, 37(12): 1392-1396.
[14]	蒋庆仙, 王成宾, 马小辉, 陈晓璧. 利用中位数进行光纤陀螺信号抗差估计 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2011, 36(6): 656-659.
[15]	史磊, 李平湘, 杨杰. 利用SIFT与粗差探测进行SAR影像配准 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2010, 35(11): 1296-1299.
[16]	杨元喜, 高为广. 基于多传感器观测信息抗差估计的自适应融合导航 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2004, 29(10): 885-888.
[17]	余学祥, 吕伟才. 基于标准化残差的相关观测抗差估计模型 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 1999, 24(1): 75-78.
[18]	杨世清, 余学祥, 吕伟才. 粗差估值型抗差估计 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 1998, 23(1): 10-13.
[19]	黄幼才, 刘文宝. 数字化误差建模中的粗差探测和抗差估计 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 1995, 20(2): 151-156.
[20]	黄幼才, 黄坚. 人口函数的数据处理方法及其抗差估计的应用 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 1993, 18(3): 95-102.

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粗差检测与抗差估计相结合的方法在动态相对定位中的应用

¹中南大学信息物理工程学院,长沙市麓山南路932号410083;²德国地学研究中心,波茨坦14473;³武汉大学测绘学院,武汉市珞喻路129号430079;⁴西安测绘研究所,西安市雁塔中段1号710054

作者简介:
王潜心，博士生，现主要从事卫星定位定轨的理论与方法研究。

收稿日期: 2011-03-10
刊出日期: 2011-04-05

中图分类号: P228.41

关键词:

抗差估计 /

GPS动态定位 /

粗差探测

摘要: 分析了粗差对GPS动态相对定位的影响,给出了相应的影响函数和抗差估计方法。建议采用粗差探测与抗差估计相结合的方法来处理GPS动态定位中的粗差问题。抗差估计中的等价权分别采用了IGG3方案和双因子等价权函数,对两种方案的效果进行比较和分析,并利用实测数据对所提方法的实际效果进行了检验。结果表明,基于粗差探测和抗差估计相结合的粗差处理方法可有效控制和抵御粗差的影响;分别采用IGG3方案和双因子等价权函数的定位结果差异较小。

English Abstract

Application of Combining Method of Outlier Detection and Robust Estimation to GPS Kinematic Relative Positioning

¹ School of Info-Physics and Geomatics Engineering,Central South University,932 South Lushan Road,Changsha 410083,China;² Department of Geodesy and Remote Sensing,Germany GeoForschungsZentrum,Potsdam 14473,Germany;³ School of Geodesy and Geomatics,Wuhan University,129 Luoyu Road,Wuhan 430079,China;⁴ Xi'an Research Institute of Surveying and Mapping,1 Middle Yanta Road,Xi'an 710054,China

Received Date: 2011-03-10
Publish Date: 2011-04-05

Keywords:

Abstract: A numerical simulation was performed to analyze the influence of outliers on GPS kinematic relative positioning.The influence function of errors and the method of robust estimation are given.In order to deal with the outliers in GPS airborne kinematic relative positioning,a combining method of outlier detection and robust estimation is proposed.It includes two steps: firstly,the gross errors are detected and deleted based on the median method in the data preprocessing;then the residual outliers is controlled by the robust estimation in the parameter adjustment.To verify the validation of this method,several experiments are performed.The results show that the influence of the outliers can be effectively controlled and the computing speed is improved,when the combining method are adopted.The kinematic positioning results are compared with those of TGO software and GAMIT software,which shows that the positioning precision of proposed method is about cm-level.

王潜心, 徐天河, 许国昌. 粗差检测与抗差估计相结合的方法在动态相对定位中的应用[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2011, 36(4): 476-480.

引用本文:

王潜心, 徐天河, 许国昌. 粗差检测与抗差估计相结合的方法在动态相对定位中的应用[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2011, 36(4): 476-480.

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作者简介: 王潜心，博士生，现主要从事卫星定位定轨的理论与方法研究。

Application of Combining Method of Outlier Detection and Robust Estimation to GPS Kinematic Relative Positioning

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粗差检测与抗差估计相结合的方法在动态相对定位中的应用

1中南大学信息物理工程学院,长沙市麓山南路932号410083;2德国地学研究中心,波茨坦14473;3武汉大学测绘学院,武汉市珞喻路129号430079;4西安测绘研究所,西安市雁塔中段1号710054

作者简介: 王潜心，博士生，现主要从事卫星定位定轨的理论与方法研究。

English Abstract

Application of Combining Method of Outlier Detection and Robust Estimation to GPS Kinematic Relative Positioning

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作者简介:
王潜心，博士生，现主要从事卫星定位定轨的理论与方法研究。

¹中南大学信息物理工程学院,长沙市麓山南路932号410083;²德国地学研究中心,波茨坦14473;³武汉大学测绘学院,武汉市珞喻路129号430079;⁴西安测绘研究所,西安市雁塔中段1号710054

作者简介:
王潜心，博士生，现主要从事卫星定位定轨的理论与方法研究。