三维坐标转换的总体最小二乘拟合推估

最小二乘的Gauss-Markov误差模型在三维坐标转换参数求解中存在缺陷,而求取坐标转换参数的目的是计算非公共点在目标坐标系的坐标,因此提出了一种三维坐标转换的总体最小二乘拟合推估法。考虑了原坐标系中公共点坐标和非公共点坐标的相关性以及非公共点在原坐标系中的坐标误差对模型的影响,对计算坐标转换参数和计算非公共点在目标坐标系中的坐标进行联合处理,推导出三维坐标转换的总体最小二乘拟合推估模型和求解方法。算例表明,利用新方法计算结果相比其他2种方法更加精确,均方根误差降低至0.077 3,相对百分误差降低至1.54%,证明了新方法的有效性和可靠性。     

关于北京54与西安80坐标系相互转换的探讨

本文结合佛山市三水区规划测绘工作中坐标系统转换的实例,分别对高斯投影换带原理及相似变换（四参数法）模型进行了分析,通过编写坐标转换程序,实现了1954年北京坐标系成果向佛山市统一坐标系的转换。在进行相似变换时,利用拟合残差对公共点进行筛选,提高了坐标转换的精度及可靠性。     

基于加权平均模型的格网法坐标转换

对于大区域的坐标转换,由于我国天文大地网存在较大的局部系统差和累积误差,采用Bursa模型完成坐标转换后往往还存在较大的残差。为了提高坐标转换精度,可以将转换区域划分为小的格网单元,然后利用加权平均模型计算得到每个格网节点的坐标转换改正量,再利用格网双线性内插得到其中任意一点的坐标转换改正量,进而完成坐标转换。     

赫尔默特相似变换在煤矿坐标转换中的应用

赫尔默特相似变换常用于进行2种坐标系间的平面坐标转换,转换模型中包括4个参数,分别用于表示2种坐标系间的平移、旋转和尺度缩放.在具体模型解算时,控制点的数量和空间位置分布对所建模型转换精度会有一定影响.如何定量评价具体影响规律,以便指导实际工作,进而合理选择控制点来建立转换模型,具有实际研究价值.结合具体实例,根据某煤矿实测的若干地面和井下控制点坐标信息,通过数学仿真计算,对建模控制点分布均匀、分布不均匀、建模控制点中有个别点存在较大点位误差等情况进行了系统试验,通过计算所建模型的纵横坐标残差中误差和对未参与建模点的预报偏差中误差,详细探讨了控制点数量和空间分布等因素对所建模型转换精度的影响规律,所得结果对实际工作具有指导意义.     

2000坐标系转换模型的试验分析与研究

针对适用于较大区域内进行坐标转换的问题,对2000坐标系转换的四参数模型进行研究.分别采用了三种试验方案进行分析比较,重点描述从1980西安坐标系到2000国家大地坐标系转换的过程及要求,对实验数据的精度进行分析以及不同方案中重合点的参数进行检校.研究结果表明:采用四参数模型转换是可行的,该模型控制点坐标的转换精度可以满足控制点转换精度需求,同时为大地测量坐标系的建设提供一些参考.     

不同基准坐标系统转换方法的研究

在实际测量工作中,不同的坐标系统测量得到的数据是不同的,必须进行相应的模型转换即坐标转换.笔者通过对国内外转换模型成果的理论分析,提出了解决坐标转换问题的方法,总结了转换参数的求解方法.该论文重点研究了现有坐标系向CGCS2000坐标系进行坐标转换、54坐标和80坐标进行坐标转换的方法.并且编制了相应的坐标转换软件,实现了坐标转换的电算.     

工业机器人运动学参数误差两步识别法

提出了将转动误差和定位误差分离的参数误差两步线性识别方法,利用刚体相对转动误差识别出仅与转动相关的运动学参数误差;由已校准的参数并利用刚体距离误差识别出其余的运动学参数误差,两步识别法不仅避免了测量坐标系与机器人坐标系的转换以及参数估计误差的传递,而且有效解决了距离方法中存在的奇异和非线性问题,可以快速求出参数误差的线性解,该识别法不仅可以用于串联、并联机器人的校准,而且适用于数控机床、坐标测量机等的误差识别与补偿。     

1980西安坐标系统与2000国家大地坐标系转换研究

对我国当前常用坐标系统进行介绍,并对不同坐标系统之间坐标转换原理进行介绍。通过MATLAB编写基于最小二乘法的布尔沙七参数转换模型,并对1980西安坐标系统和2000国家大地坐标系(China Geodetic Coordinate System2000,CGCS2000)坐标进行转换实验,结果表明:该方法转换的点位误差均小于5cm,可满足一般工程使用。     

基于相似变换的城市坐标系统转换研究

结合福州城市坐标系统转换的实际问题,探讨适合城市地方平面坐标系到1980西安坐标系的坐标转换模型,推导给出了最小二乘法求解参数公式,并对求解的转换参数进行验算和精度评估.设计开发了组件式坐标转换软件.     

北京54坐标系坐标转换的探讨

坐标系之间的相互转换常用相似变换法,但如果公共点存在较大的误差,计算结果会使转换模型存在较大的差异.结合原有北京54坐标系和由GPS成果换算得的54坐标系之间进行相互转换的实例,探讨了公共点的误差对转换模型的影响,提出了转换计算前应对公共点进行筛选的设想,并利用Baarda数据探测法原理,对公共点进行筛选,剔除偏差较大的公共点,有效消除了公共点间隙较大的缺陷,使转换后的坐标更加符合相似变换的特征.     

矿区坐标系与西安80坐标系转换的不同方法比较分析

通过对采用四参数和赫尔默特法矿区独立坐标系坐标系转换西安80坐标系方法、精度来分析适用范围,总结坐标转换中的注意事项.     

清远市2000国家大地坐标系 坐标转换方法研究

以清远市为例,介绍了对整个清远市采用基于平面二维7参数模型和平面二维4参数模型进行研究,分析并比较这2种方法对转换后的数据精度研究,讨论清远市西安80坐标系数据向2000国家大地坐标系转换之间的坐标转换模型的选择~([1])。研究表明,对市一级较大范围的区域,采用平面二维7参数模型比平面二维4参数模型的精度更高,更合适。     

一种新的多区域坐标转换方法

针对同一坐标系下多区域内重合点坐标转换结果不统一,限制测量成果的综合利用问题,根据反距离权重法原理,提出一种多区域的平面坐标转换方法,并采用实际坐标数据进行验证计算。首先给出了进行坐标转换的计算模型,通过分析探究了坐标分布与其转换精度的特殊关系,引入了移动窗口提取区域内坐标,并对重合点的坐标转换参数进行插值计算,最后利用实际数据验证了算法的有效性和可靠性。结果表明：对比直接进行坐标转换的传统算法,引入移动窗口的新的坐标转换方法提高了坐标转换计算的精度,减小了冗余数据对坐标转换结果的影响,保证了多区域中重合点坐标转换结果的唯一性,坐标转换结果在X方向、Y方向的位置误差分别减小了30.45%和20.52%。     

系数加权法在多区域坐标转换中的应用

针对同一坐标系下多区域内重合点坐标转换结果不统一,限制测量成果综合利用问题,根据反距离权重法原理,提出一种多区域的平面坐标转换方法,并采用实际坐标数据进行验证计算。首先给出了进行坐标转换的计算模型,通过分析探究了坐标分布与其转换精度的特殊关系,引入了移动窗口提取区域内坐标,并对重合点的坐标转换参数进行插值计算,最后利用实际数据验证了算法的有效性和可靠性。结果表明:对比直接进行坐标转换的传统算法,引入移动窗口的分区系数加权转换法提高了坐标转换计算的精度,减小了冗余数据对坐标转换结果的影响,保证了多区域中重合点坐标转换结果的唯一性,坐标转换结果在X方向、Y方向的位置误差分别减小了30.45%和20.52%。     

TBM弹道预测及其误差分析

为了分析地球旋转对弹道预测的影响过程,以战术弹道导弹关机后任意一点为基准点,录取该点的坐标和速度矢量,基于所建立的坐标系,通过坐标转换及中段弹道参数计算,有效地简化了预测状态的过程,计算出基于战术弹道导弹关机后任意一点的弹道预测模型,通过该模型,可以在发现来袭战术弹道导弹后,预测该导弹在其后任意时刻的三维坐标.采用射程大干1 000 km的弹道数据进行仿真,对弹道预测的误差进行分析,验证了地球旋转对TBM弹道预测的影响.     

Matlab下永磁同步电机的三相坐标系建模

目前永磁同步电机本体的建模存在不足,一方面,Matlab\Simulink中的PMSM模块采用的坐标系非国内通用标准坐标系,且其集成性高,不便于根据实际修改参数;另一方面,自定义电机模型大多基于坐标转换进行搭建,普遍使用两相输入,与实际生产中广泛应用三相电输入的情况不符。因此针对三相静止坐标系下的PMSM建模进行研究,从电机三相定子电压方程出发,结合坐标转换矩阵,通过分析直轴电感和交轴电感之间的关系合理简化磁链方程,推导出三相静止坐标系下的磁链关系,并结合电机运动方程、电磁转矩方程得到三相坐标系下电机的数学模型。在此基础上结合实验仿真,证明了模型的正确性和有效性。     

基于双目视觉的数码相机定位方法研究

围绕数码相机定位问题,在合理假设的基础上,首先建立像素、图像、光心、世界4坐标系并推导出坐标转换公式,进而确定相机成像的线性几何模型。其次利用MATLAB读图、确定椭圆形区域和边界点除噪等预处理,最终完成靶标上圆心的确定和相机内部参数的确定,并以共线性的误差来衡量模型求解的精度。     

坐标转换有关问题的探讨

在工程实际测量时,工程部门得到当前测绘点的GPS坐标数值,它是基于协议地球坐标系即WGS-84坐标系统,而工程设计中使用的图纸要求的是基于1954年北京坐标系（BJ-54）的数据或者1980年西安大地坐标系（C80）的数据。不同的坐标系统对测量得到的数据是不同的,必须进行相应的模型转换即坐标转换。详细了解坐标转换的有关问题对于工程测量很重要,下面就坐标转换的有关问题进行简要的探讨。     

一种仿生机械臂空间位置反馈方法的研究

为了解决仿生机械臂空间位置反馈的问题,将眼电图作为神经反馈,应用于仿生机械臂空间位置反馈系统,通过多角度目标点重复扫视实验,分析眼球转动角度与对应眼电信号特征之间的映射规律,建立了人眼双目视觉定位模型.采用四元数法构建人眼、仿生机械臂坐标转换模型,并通过自行设计的物理实验平台进行坐标转换参数标定、计算旋转矩阵和平移向量,根据参数化定位模型将提取到的目标点转换为机械臂坐标系位置信息,从而实现了空间定位.研究结果表明,人眼双目视觉的定位模型可以有效地提取目标点坐标,为仿生机械臂提供空间位置反馈,同时也为仿生机械臂空间位置反馈提供了新思路.     

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。