基于残差相关性分析的光电经纬仪拍星误差分析方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115773766A(43)申请公布日2023.03.10(21)申请号202211505671.4(22)申请日2022.11.29(71)申请人中国人民解放军95859部队地址735000甘肃省酒泉市肃州区14支局37号(72)发明人王伟超韦斌甘世奇张浩元袁光福吴统邦武佩剑马鑫车勋李勇杨超(74)专利代理机构北京国林贸知识产权代理有限公司11001专利代理师李桂玲杜国庆(51)Int.Cl.G01C25/00(2006.01)G01C1/02(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图2页(54)发明名称基于残差相关性分析的光电经纬仪拍星误差分析方法(57)摘要本发明公开了基于残差相关性分析的光电经纬仪拍星误差分析方法，包括建立测量残差模型，分别得到方位角和俯仰角测量残差；根据多台不同站点光电经纬仪俯仰角测量残差数据，构建大气折光差修正误差模型，进行线性拟合得到大气折光差的修正系数并修正俯仰角测量残差数据；对方位角和大气折光差修正后的俯仰角测量残差进互相关计算，得到最大归一化互相关因子；若互相关因子小于0.6，则认为垂直轴倾斜角修正误差不是测量残差的主要误差因素，若互相关因子大于等于0.6，则认为垂直轴倾斜角修正误差是测量残差的主要误差因素。该方法通过逐个误差因素剥离的方式，拓展成为其它误差因素的分析方法，在实际数据分析中可操作性强，适用性广。CN115773766ACN115773766A权利要求书1/2页1.基于残差相关性分析的光电经纬仪拍星误差分析方法，其特征在于，根据多台不同站点光电经纬仪针对多颗星画幅的方位角和俯仰角的测量值计算建立测量残差模型，分别得到方位角和俯仰角测量残差数据；根据多台不同站点光电经纬仪得到的俯仰角测量残差数据构建大气折光差修正误差模型，由大气折光差修正误差模型对获取的多颗星画幅的俯仰角残差数据进行线性拟合，得到大气折光差的修正系数并修正俯仰角测量残差数据；对方位角和大气折光差修正后的俯仰角测量残差进互相关计算，得到最大归一化互相关因子；若互相关因子小于一个设定阈值，则认为垂直轴倾斜角修正误差不是测量残差的主要误差因素，若互相关因子大于设定阈值，则认为垂直轴倾斜角修正误差是测量残差的主要误差因素。2.根据权利要求1所述的误差分析方法，其特征在于，所述设定阈值是0.6。3.根据权利要求1所述的误差分析方法，其特征在于，所述建立测量残差模型包括：一，确定多台不同站点光电经纬仪针对第i颗星第j画幅的方位角Aij和俯仰角Eij的测量值计算公式1，其中：Aij为第i颗星第j画幅的方位角测量值；Eij为第i颗星第j画幅的方位角测量值；A″ij为i颗星第j画幅的编码器方位角；E″ij为i颗星第j画幅的编码器俯仰角；Δaij为i颗星第j画幅的方位角脱靶量；Δeij为i颗星第j画幅的俯仰角脱靶量；c为照准差；b为水平轴倾斜角；I为垂直轴倾斜角；g为方位角定向差；h为零位差；aH为垂直轴倾斜方位角；ΔPij为大气折光差修正值；二，根据公式1建立测量残差模型公式2，由测量残差模型公式2分别得到方位角和俯仰角测量残差数据，其中：Aij为第i颗星第j画幅的方位角；Eij为第i颗星第j画幅的俯仰角；2CN115773766A权利要求书2/2页和分别为星体方位、俯仰角理论值。4.根据权利要求1所述的误差分析方法，其特征在于，所述构建大气折光差修正误差模型是：根据多台不同站点光电经纬仪得到的方位角和俯仰角测量残差数据，构建垂直轴倾斜角修正误差模型，垂直轴倾斜角修正误差模型由公式3和公式4组成，公式3是垂直轴倾斜角修正错误给方位角测量残差带来的修正误差公式，公式4是垂直轴倾斜角修正错误给俯仰角测量残差带来的修正误差公式；以及根据大气折光差修正值公式5获得的大气折光差修正误差模型公式6，ΔIsin(aH‑A″ij)tanE″ij公式3ΔIcos(aH‑A″ij)公式4Δkcot(E″ij)公式6其中：ΔI＝I‑I0I0为垂直轴倾斜角真值；P0为测站处大气压强；T0为测站处大气温度。5.根据权利要求4所述的误差分析方法，其特征在于，所述由大气折光差修正误差模型对获取的多颗星画幅的俯仰角折光差修正误差数据进行线性拟合，得到大气折光差的修正系数并修正俯仰角测量残差数据是：对每一个测站的残差数据，以cot(E″ij)为横轴，以俯仰角残差ΔEij为纵轴作图，并进行直线拟合，得到拟合系数Δkm；计算所有不同站点光电经纬仪拟合系数的平均值，得到大气折光差修正系数Δk'；则大气折光差修正后的俯仰角测量残差ΔEi′j为公式7：ΔEi′j＝ΔEij‑Δk'cot(Ei'j')公式7并根据公式7由公式8计算多颗星画幅的方位和俯仰方向测量残差的互相关系数；由公式8对方位角和大气折光差修正