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传统的单像空间后方交会平差模型中涉及到频繁的三角函数运算，使得在求导计算过程变得较复杂，同时传统的平差方法在参数概略值处按泰勒级数展开，忽略了高次项，使其系数矩阵中必然存在误差。为了建立更加合理的数学模型，引入约束总体最小二乘，解决变量中存在误差的问题。结果表明单位四元素使得在计算过程中避免了三角函数的计算，给计算带来方便，同时利用约束总体最小二乘求得参数解和系数矩阵的残差矩阵，建立了更加合理的数学模型。