[发明专利]基于非等精度的光纤陀螺全站仪多位置寻北数据处理方法

权利要求书

1.一种基于非等精度的光纤陀螺全站仪多位置寻北数据处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，在测站点上安置光纤陀螺全站仪，使得光纤陀螺敏感轴与测站点所处的水准面保持平行；

步骤2，根据设定的光纤陀螺全站仪采集位置的数量n，依据下式计算相邻采样位置之间的夹角α；

步骤3，将光纤陀螺全站仪照准测线方向，按预定时间开始采集初始位置的寻北数据；然后逆时针方向旋转光纤陀螺全站仪照准部α角，并在第2个位置开始采集数据，按照同样的方法依次在3、4、……、n位置上分别进行数据采集，结束后，在初始位置上再进行一次数据采集；

步骤4，对于在各采集位置上采集的寻北数据进行粗差剔除，得到各采集位置上经粗差剔除后的保留数据；

步骤5，根据步骤4得到的经粗差剔除后的保留数据，计算各采集位置上寻北采样数据的均值与标准差STD_i：

式中，∑L为第i个采集位置的采样数据经粗差剔除后的保留数据之和，L_i为第i个采集位置的各个采样数据，为第i个采集位置的采样数据经粗差剔除后保留数据的均值，k为步骤4输出的经粗差剔除后保留数据的个数；

步骤6，根据步骤5得到的各采集位置的标准差，计算每个采集位置采样数据均值的权重P_i＝1/STD_i，并以此列出观测值权阵：

步骤7，列观测方程：

式中，为第i个位置的采样数据经粗差剔除后的保留数据的均值，α_i为光纤陀螺在第i个位置上相对于初始位置转过的角度，ε为各个位置的误差项，X₁、X₂为选定的参数；

对于上式，令则将观测方程写成矩阵方程：

L＝AX

步骤8，列误差方程：

设选定的参数的平差值为则误差方程为：

步骤9，对于选定的参数X的平差值利用步骤8所得误差方程及步骤6所得观测值权阵P，根据最小二乘准则V^TPV＝min，求得最小二乘解：

其中，P为步骤6计算所得的观测值权阵，A、L分别为步骤7所列出观测方程的系数阵与观测值列向量；

最后，根据下式计算得到初始方位角最佳估值

2.如权利要求1所述的基于非等精度的光纤陀螺全站仪多位置寻北数据处理方法，其特征在于，所述步骤4包括如下子步骤：

步骤41，对各采集位置上采集的寻北数据均按下式求取对应采集位置的中误差δ_i：

式中，_i是第i个采集位置上每一个观测值与该位置所有观测值的均值之差，m为观测值个数；

步骤42，以两倍中误差作为限差Δ1，将该位置超过限差Δ1的采样数据剔除；

步骤43，对于初次剔除后保留的数据，按步骤41中的公式重新计算保留数据的中误差，并以两倍中误差作为新的限差Δ2；若初次剔除后保留数据均小于新的限差Δ2，则粗差剔除完成，否则，将超出新的限差Δ2的数据剔除，并计算第二次粗差剔除后保留的数据的限差，检验保留数据是否有超限值；如此循环往复，直至剔除粗差后的采样数据均在剔除后保留数据的两倍中误差以内，此时得到经粗差剔除后的保留数据。