一种基于刚性坐标系的工业测量系统数据处理方法

在构建的新型三维工业测量系统中,分析了电子经纬仪观测数据的处理方法。应用虚拟相片概念,将观测数据转化为虚拟相片数据。通过采用刚性测量坐标系,忽略仪器整平误差带来的影响,减少了数据处理计算量。结合摄影测量光束法数据处理理论,实现了对仪器观测数据的解算平差,获得了与目前成熟工业测量系统软件同等的解算精度。     

一种高精度坐标转换新方法

针对最小二乘法解算坐标转换参数易受个别公共点坐标精度影响的问题,利用稳健抗差估计理论将个别坐标精度过低或误差较大的公共点的权值按一定的方式进行调整,降低其在解算过程中的作用,从而解算出高精度坐标转换参数,以进行高精度坐标系统转换。数据计算表明,高精度坐标转换新方法计算结果正确,可以克服个别公共点坐标误差较大的影响。研究表明该方法在实际测量工程中实用、可行。     

基于磁传感器组合的高旋弹横滚角测量方法

针对三轴磁传感器与加速度计组合对于弹体的姿态测量存在难以消除或补偿掉有害加速度的问题,设计了一种磁传感器组合的布阵方式.两磁传感器成一定角度安装,并根据传感器布阵方式提出了两种新的解算方法,即零交叉法和极值比值法,使之适用于有线加速度的载体.推导了磁场在磁传感器敏感轴方向上的数学表达式,论证了两种解算方法并进行了数值仿真,在此基础上比较了两种方法,并分析了其误差产生的原因.结果表明:两种方法均适用于高转速弹体横滚姿态和转速的测量;与零交叉法相比,极值比值法获得的姿态角信息多且是单值的,解算的姿态角更为准确且误差衰减较快,优于零交叉法.     

角度后方交会测量的内业解算

角度后方交会测量的内业解算比较烦琐，本方介绍了一种较实用的余切公式解算方法，并通过算例解算验证了计算过程。     

新型大地坐标系与大地坐标系之间的转换

从数学上论证了新型大地坐标系与大地坐标系能够成为表述椭球面上点位的正则坐标系的条件及限定区域，由此阐述了两者相互转换的基本原理和方法，并用算例验证了其正确性，从而为进一步实现新型大地坐标系应用于测量定位和GIS建模提供了可能．     

在GPS基线解算中卫星高度截止角的确定

本文研究了卫星高度角的设置对GPS基线解算质量的影响,介绍了设置卫星高度截止角的原则方法,合理设置高度截止角,解算结果精度明显提高。     

一种2000国家大地坐标系与参心坐标系间的转换方法

提出一种以正常高为初值,迭代方法逼近求取参心坐标大地高,进而解算2000国家大地坐标系(CGCS2000)与参心坐标转换七参数的新方法,并用我国低纬度地区面积范围10000多平方公里的某城市已有的高等级的二维参心坐标系控制测量的测绘成果来验证新方法能够实现CGCS2000与参心坐标间互相转换。     

溜煤眼贯通测量的解算

溜煤眼贯通测量的解算涉及空间解析几何知识，多数测量人员不易接受。本文推导了一种较易理解的解算公式，并通过算例阐述了解算过程。     

利用EXCEL内置函数进行测量平差

测量数据处理过程中，测量平差是一个重要环节。在平差计算过程中，线性方程的解算比较复杂繁琐。本文利用Excel的内置函数简化了线性方程的解算，并讲述利用Excel内置函数进行测量平差的方法。     

多基线近景摄影测量连续像对相对定向

根据近景摄影测量多基线、大倾角摄影的情况,推导了多基线近景摄影测量连续像对相对定向的公式,提出了以基线分量以及方向余弦为参数的解算方法,从而克服了非线性的共面条件方程式在解算时对摄影位置及姿态的限制.对摄影测量手册中相对定向方法进行了介绍.利用非量测数码相机对实验场地所拍摄的数据进行两种相对定向方法解算,获得了精度较高的结果,验证了两种算法的正确性及稳定性.     

GPS基线解算质量控制研究

在总结基线解算结果质量评定指标的基础上,探讨了影响基线解算结果质量的因素,提出了基线解算结果质量控制措施,以期在生产中尽可能地提高基线解算质量,得到可靠的控制网解算结果,提高GPS测量工作的效率。     

GPS卫星小高度角下多普勒频移的实验分析

实时卫星位置解算在整个GPS接收机导航解算过程中占有极其重要的地位.正常情况下,多普勒频移应随着卫星高度角的增大而减小.然而,在对实时卫星位置解算实验进行结果分析时,却出现了高度角(仰角)较小的卫星所解算出的多普勒频移不成反比的现象.针对这一现象,文中设计实验进行分析得出:在高度角小于11°时,高度角大小与多普勒频移不成反比.     

磁性套管中磁测斜仪误差建模分析

在利用磁测斜仪测量钻井方位角时,铁磁性套管会对放入其中的测斜仪产生磁屏蔽作用,严重影响了方位角的解算精度。针对该问题,利用ANSYS软件对磁测斜仪环境磁场进行仿真,从而建立磁测斜仪误差模型;并用牛顿迭代法对钻具方位角和套管磁屏蔽系数进行快速解算。最后针对该优化算法的误差校准效果进行数学仿真分析。仿真结果表明,相比于传统解算算法,该方法能够更准确地解算出钻井的方位角。同时,在存在随机白噪声干扰的情况下,当信噪比较低时可以通过多次测量求平均值来减小解算误差。     

采用标准尺的工作空间测量定位系统定向方法

现有工作空间测量定位系统发射站定向方法依赖辅助测量设备,容易产生操作失误,效率较低.利用发射站工作时水平安置的特点,通过引入距离约束结合空间角度测量模型,提出一种采用标准尺的发射站快速定向方法.建立了基于光平面方程描述的发射站数学模型,推导了角度测量公式及坐标测量方程,并在此基础上建立了基于几何约束的平差模型,给出了优化解算方法.实验表明,采用该方法完成双站系统定向后,标准尺长度的解算误差小于0.25mm,在保证定向精度的前提下使测量效率得到显著提高.     

一种新的蜂窝网无线定位位置解算方法

定位算法是无线定位技术研究的核心，其优劣将直接影响整个定位系统的性能。针对蜂窝网无线定位技术的特点，提出了一种基于坐标变换对TOA定位测量数据进行位置解算的方法，该方法通过对测量点的空间坐标变换，避免了位置解算过程中的方程线性化问题，减小了计算复杂度，并能大大提高位置解算的精度。实验结果表明，相对于泰勒级数展开法，有效地提高了系统定位性能。      

基于组合载波相位的飞行器姿态确定

为解决全球导航卫星系统(GNSS)姿态测量中整周模糊度的快速求解问题,提出一种基于组合载波相位的短基线整周模糊度解算方法,利用单个历元的观测数据解算整周模糊度.根据多颗卫星的单频载波相位整周模糊度解算结果,应用最小二乘原理对基线向量进行精确求解,进而由基线向量确定出飞行器的姿态角.仿真结果表明,该模糊度解算方法在单个历元内至少能够解算出8颗卫星的载波相位整周模糊度,解决了GNSS动态测姿领域的一个关键性问题.测姿结果显示,偏航角和俯仰角的测量误差均小于0.2°.该研究成果可以为GNSS姿态测量系统在航空、航天等对实时性要求较高的领域中的应用创造条件.     

基于共面光标提取的空间目标单目测量技术

针对空间目标捕获任务技术需求,设计了一种基于平面靶标特征点提取的单目视觉线性相对位姿解算方法. 提出基于几何指数阈值判别的特征光标提取方法,并采用非线性项变量代换方法,设计了基于特征光标提取的线性相对位姿解算方法,建立了单目视觉相对测量地面实验系统,在模拟目标航天器相对位置和姿态低速动态漂移的条件下进行了试验. 测量结果表明,所提出的特征光标提取算法能够有效避免高亮光斑对特征光标提取的不利影响,且相对位姿解算算法具有较好的精度和实时性,相对于传统非线性迭代求解方法,该方法计算量小,求解过程稳定.      

一种新的蜂窝网无线定位位置解算方法

定位算法是无线定位技术研究的核心，其优劣将直接影响整个定位系统的性能。针对蜂窝网无线定位技术的特点，提出了一种基于坐标变换对TOA定位测量数据进行位置解算的方法，该方法通过对测量点的空间坐标变换，避免了位置解算过程中的方程线性化问题，减小了计算复杂度，并能大大提高位置解算的精度。实验结果表明，相对于泰勒级数展开法，有效地提高了系统定位性能。     

基于磁强计和MEMS陀螺的弹箭姿态探测系统

为解决弹道修正弹箭中捷联式姿态测量系统误差随时间不断积累的问题,设计了一种由二轴磁强计和MEMS陀螺构建的低成本弹体姿态磁-惯性测量系统,利用磁强计测量的地磁信息修正MEMS陀螺解算的姿态角误差. 在此基础上,提出了将两轴地磁信号解算滚转角融入陀螺解算的姿态优化算法,研制的原理样机在二轴转台上进行了测试. 有限的试验表明:在一定条件下,该测量系统可有效抑制陀螺漂移引起的姿态误差,能可靠地用于弹道修正弹箭的姿态测量.      

用线性加速度计测量定轴回转系统状态的理论研究

为了克服定轴回转系统状态测量方案需要传感器种类多、数据处理复杂等缺陷,研究了微型双轴线性加速度计测量系统状态的方案.通过建立单片双轴微型线性加速度计在安装角度有误差、敏感轴非严格正交情况下的测量方程,给出了利用高精度角度传感器测量数据对测量方程中参数进行辨识的方法,从而导出了由两个线性加速度计的测量数据解算系统状态的计算公式.推导过程表明,传感器的固有误差和安装误差可以用高精度角度传感器的测量数据修正,系统的状态可以由两个双轴微型线性加速度计的测量数据解算得到.与传统方法相比,该方法具有传感器种类少、成本低、实时性好的优点.