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GNSS控制网网型的优化设计

2018-07-13李宗勋

大科技·C版 2018年8期

摘 要:本文提出采用逐个剔除法对控制网的网型进行优化设计,通过衡量每条基线对网型平均点位精度的影响,逐个剔除基线,从而得到最优化的网型。并结合相关算例进行分析,证明该方法能够大幅提高工作效率。

关键词:GNSS控制网;逐个剔除法;网型优化

中图分类号:P228.4 文献标识码:A 文章编号:1004-7344(2018)23-0174-02

1 引 言

由于GNSS控制网的特殊性(由多台GNSS接收机同步观测,同时获得多个观测量),采用所有可能的连接构成控制网可以使网的整体精度达到最高,但是这意味着其经济指标要达到最大,而GNSS控制网的目的是使网的整体精度满足施工的要求。对于一个含有n个GNSS点的控制网,最多由s=n(n-1)/2条独立基线组成,从中选取m条基线主要有两种方法。一是从这s条基线中选择m条基线的全组合方案,计算网的整体精度,选择精度最高的选取方案。二是剔除法,即从s条基线中逐个剔除对网的整体精度贡献最小的基线,一直剔除到剩下m条基线为止。m的选择主要考虑GNSS网的等级以及经济指标。

2 基线向量优化选取的主要方法

(1)全组合法

n个GNSS点最多由s=n(n-1)/2条独立基线组成,选取m条基线有C种方案,理论上将每种方案的GNSS网的点位精度因子都计算出来,精度最高的一组即为最优方案,实际上这种算法实现较为困难。例如有20个点的GNSS网,最多由20(20-1)/2=190条独立基线构成网形,从中选择30条基线,就有C=190!/(30!160!)=7.74×1034种方案,超出了一般计算机的计算能力。

(2)逐个剔除法

n个GNSS点的控制网最多由s=n(n-1)/2条独立基线组成,按间接平差求得该网的未知数协因数阵为:

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