[发明专利]测量系统的系统误差自检校方法、装置、设备和介质

权利要求书

1.一种测量系统的系统误差自检校方法，用于获取所述测量系统的系统误差值，所述方法包括：

构建基于Gauss-Helmert并顾及随机误差的第一系统误差自检校模型，并确定所述第一系统误差自检校模型的未知参数向量和随机误差向量；基于所述第一系统误差自检校模型，确定与其对应的目标函数；其中，所述未知参数向量包括外部转换参数和检校参数；

获取所述未知参数向量的初始值，所述随机误差变量的初始值，以及获取同名点的原始观测值；

基于所述未知参数向量的初始值、所述随机误差向量的初始值和所述原始观测值，采用非线性最小二乘的牛顿-高斯方法，对所述第一系统误差自检校模型进行所述未知参数向量和所述随机误差向量的迭代解算，以获取满足预设收敛条件的所述未知参数向量的最终解算值；所述未知参数向量的最终解算值中包括所述测量系统的系统误差值；

其中，所述观测点的随机误差向量包括距离、竖直角和水平角的随机误差；

所述第一系统误差自检校模型，为：

式中，X,Y,Z为观测点的参考坐标；s,θ,α为观测点的原始观测坐标，分别表示观测点至测量原点的距离、观测方向的竖直角和观测方向的水平角；R为旋转参数矩阵，为由旋转参数组成的矩阵，其中，为Y轴的旋转角度，ω为X轴的旋转角度，κ为Z轴的旋转角度；m,λ,c',i',t为检校参数，其中，m为加常数、λ为乘常数，c'为瞄准轴相关误差，i'为水平轴相关误差，t为竖角指标差；Δx,Δy,Δz分别表示X,Y,Z轴上的平移参数；

所述未知参数向量，为：

式中，为所述外部转换参数；m,λ,c',i',t为所述检校参数。

2.根据权利要求1所述的测量系统的系统误差自检校方法，其特征在于，所述测量系统的系统误差自检校方法，还包括：在基于所述未知参数向量的初始值、所述随机误差向量的初始值和所述原始观测值，采用非线性最小二乘的牛顿-高斯方法，对所述第一系统误差自检校模型进行所述未知参数向量和所述随机误差向量的迭代解算过程中，采用方差分量估计方法对所述迭代解算过程进行优化，获得优化后的，且满足预设收敛条件的所述未知参数的解算值。

3.根据权利要求1所述的测量系统的系统误差自检校方法，其特征在于，所述基于所述未知参数向量的初始值、所述随机误差向量的初始值和所述原始观测值，采用非线性最小二乘的牛顿-高斯方法，对所述第一系统误差自检校模型进行所述未知参数向量和所述随机误差向量的迭代解算，所述迭代解算包括：

将所述第一系统误差自检校模型，于所述未知参数向量的迭代初始和所述随机误差向量的迭代初值处，采用二元泰勒级数展开，获得第二系统误差自检校模型；

利用所述目标函数，和所述第二系统误差自检校模型，构建拉格朗日目标函数，根据拉格朗日必要条件解算获得所述未知参数向量和所述随机误差向量的解算值；

判定所述未知参数向量的解算值是否满足所述预设收敛条件，如是，则退出所述迭代解算过程，将该解算值作为所述未知参数向量的最终解算值，以获得所述测量系统的系统误差值；否则，将获得所述未知参数向量的解算值和所述随机误差向量的解算值，分别替代为所述未知参数向量的迭代初值和所述随机误差向量的迭代初值，并重复执行所述迭代解算。

4.根据权利要求1所述的测量系统的系统误差自检校方法，其特征在于，所述获取所述未知参数向量的初始值，包括：

利用线性高斯马尔科夫模型求解所述未知参数向量中的所述外部转换参数的初始值，采用零矩阵作为所述检校参数的初始值。

5.根据权利要求2所述的测量系统的系统误差自检校方法，其特征在于，所述采用方差分量估计方法对所述迭代解算过程进行优化，获得优化后的，且满足所述预设收敛条件的所述未知参数向量的解算值，包括：

对所述原始观测值进行观测值分类；根据所述观测值分类调整所述随机误差权重矩阵，获得优化后的随机误差权重矩阵，将所述优化后的随机误差权重矩阵替换所述第二系统误差自检校模型中的所述随机误差权重矩阵，并执行所述迭代解算过程，获得优化后的满足所以预设收敛条件的所述未知参数向量的解算值。