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测量程序设计:间接平差原理

【摘要】:误差方程是没有唯一解的,因而需要引入最小二乘准则,组成具有唯一解的对称线性方程组(法方程)。得到线性化误差方程组的矩阵形式:其纯量形式为式中线性方程组方程个数为n,而未知数个数为nt+,所以误差方程没有唯一解,只能求满足最小二乘准则的特解,即满足极值条件VTPV min=的一组特殊解。

1.间接平差原理

选定t个函数独立的未知参数,将所有观测值的平差值均表示为未知参数的函数,并线性化得到误差方程。误差方程是没有唯一解的,因而需要引入最小二乘准则,组成具有唯一解的对称线性方程组(法方程)。

算法方程可以求出未知参数平差值,进而求得各观测量的平差值。

设平差问题观测值向量为,选定函数独立的未知参数向量为,设线性观测值方程矩阵形式为

=+=-(+),其中X0是待定参数近似值,d是观测方程常数项,X0和d均是非随机量。得到线性化误差方程组的矩阵形式:

其纯量形式为

式(2-21)中线性方程组方程个数为n,而未知数个数为nt+,所以误差方程没有唯一解,只能求满足最小二乘准则的特解,即满足极值条件VTPV min=的一组特殊解。

根据求自由极值的原理及列矩阵对列矩阵的微分规则可导出:

对其进行转置得

这样通过引用最小二乘准则得出了t个线性方程T0 BPV=,将其与误差方程组式(2-20)联立,得到间接平差的基础方程组:(www.chuimin.cn)

将前式代入后式,并令=,就得到具有唯一解的线性方程组,测量平差中称为法方程,其矩阵形式为

其纯量形式为

法方程组系数阵是一对称矩阵,其系数常数

2.间接平差法平差计算步骤

(1)确定必要观测数,并选定t个函数独立参数。

(2)将每个观测值的平差值写成(所选)未知参数的函数,如果是非线性的进行线性化,组成误差方程组V=BX+l 。

(3)根据误差方程系数阵B、常数阵l、观测值权阵P,组成法方程组BTPBX+BTPl=0。

(4)从法方程中解出未知数向量X。

(5)将X代入误差方程组V=BX+l。求得改正数向量V,进而求得观测值平差值向量=L+V。