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海底大地秩亏基准网快速标校方法

孙大军 欧阳雨洁 韩云峰

孙大军, 欧阳雨洁, 韩云峰. 海底大地秩亏基准网快速标校方法[J]. 声学学报, 2023, 48(3): 506-514. doi: 10.15949/j.cnki.0371-0025.2023.03.006
引用本文: 孙大军, 欧阳雨洁, 韩云峰. 海底大地秩亏基准网快速标校方法[J]. 声学学报, 2023, 48(3): 506-514. doi: 10.15949/j.cnki.0371-0025.2023.03.006
SUN Dajun, OUYANG Yujie, HAN Yunfeng. Rapid calibration method for rank defect submarine geodetic station network[J]. ACTA ACUSTICA, 2023, 48(3): 506-514. doi: 10.15949/j.cnki.0371-0025.2023.03.006
Citation: SUN Dajun, OUYANG Yujie, HAN Yunfeng. Rapid calibration method for rank defect submarine geodetic station network[J]. ACTA ACUSTICA, 2023, 48(3): 506-514. doi: 10.15949/j.cnki.0371-0025.2023.03.006

海底大地秩亏基准网快速标校方法

doi: 10.15949/j.cnki.0371-0025.2023.03.006
基金项目: 国家重点研发计划项目(2020YFB0505805)资助
详细信息
    作者简介:

    欧阳雨洁 ouyangyujie@hrbeu.edu.cn

    通讯作者:

    韩云峰, hanyunfeng@hrbeu.edu.cn

  • 中图分类号: 43.58, 43.60

Rapid calibration method for rank defect submarine geodetic station network

  • 摘要:

    基于信标互测距信息与绝对坐标信息的融合, 提出一种海洋大地控制网快速标校方法。相较于现有方法, 快速标校方法降低了自由网平差对起算条件的需求, 减少了50%以上的绝对标定点数目, 标校效率与绝对坐标精度显著提升。在大范围布设时, 优势明显。此外, 通过对阵型与绝对校准点数目的分析, 提出了几种典型阵型在理想条件下的布设方案。浅水试验结果表明, 在保证基准网标校精度高于0.2 m的条件下, 标校效率提升了50%。

     

  • 图 1  圆绝对标定原理

    图 2  仿真阵型布设方案 (a) 三元阵; (b) 四元阵; (c) 五元阵; (d) 六元阵

    图 3  不同阵型下各布设方案的内符合精度对比

    图 4  不同阵型下各布设方案的外符合精度对比

    图 5  四元阵控制点分布对校准结果的影响

    图 6  五元阵控制点分布对校准结果的影响

    图 7  六元阵控制点分布对校准结果的影响

    图 8  布设方案 (a) 正三边形网; (b) 正四边形网; (c) 正六边形网六边形网

    图 9  湖底控制网网型

    图 10  导航结果比较 (a) 绝对标定; (b) 快速校准方法

    图 11  结果分析 (a) 导航误差对比; (b) 导航结果的点位差值

    表  1  不同阵型下各布设方案的精度对比结果

    控制点数阵型海底海面快速校准传统相对测阵平差
    内符合精度 (m)外符合精度 (m)内符合精度 (m)外符合精度 (m)
    130.000.540.006.12
    40.010.570.005.91
    50.040.560.045.68
    60.040.550.045.35
    230.000.120.004.51
    40.010.260.005.09
    50.020.290.0485.02
    60.030.340.044.91
    330.000.000.000.16
    40.000.000.003.58
    50.010.250.044.15
    60.020.330.044.23
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    表  2  基线长度与定位误差的关系

    网型方案基线长度 (m)$ \delta $(m)
    四元阵$ {{\rm{L}}1} $1414.3350.48
    $ {{\rm{L}}2} $2000.4000.37
    五元阵$ {{\rm{L}}1} $1175.7410.49
    $ {{\rm{L}}2} $1902.5340.34
    六元阵$ {{\rm{L}}1} $1000.2000.46
    $ {{\rm{L}}2} $1732.5130.34
    $ {{\rm{L}}3} $2000.9000.33
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    表  3  各信标标定结果

    信标编号X (m)Y (m)Z (m)
    C2初值4841929.578315676.98062.828
    修正后4841955.114315690.41360.955
    C4初值4841854.225315692.53560.882
    修正后4841835.066315697.76459.964
    C5初值4841862.234315789.48261.837
    修正后4841864.983315792.60859.834
    C6初值4841958.240315783.36761.581
    修正后4841969.620315787.09660.562
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    表  4  各方案标校精度对比

    方案基线长度 (m)N (RMSE) (m)E (RMSE) (m)U (RMSE) (m)外符合精度($ \delta $) (m)内符合精度($ \sigma _0^{} $) (m)
    L1120.2770.0240.1113.2530.2020.081
    L299.4510.0510.0873.8220.1270.570
    L3104.7850.1720.2806.0580.6320.031
    L497.7660.1510.1954.1630.4930.030
    L5136.2670.0740.0313.9040.1340.112
    L6161.5100.0930.0493.0010.2090.017
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-03-23
  • 修回日期:  2022-12-16
  • 刊出日期:  2023-05-11

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