子午线收敛角和垂线偏差对陀螺方位角的影响

陀螺经纬仪常用于测定井下或地面待定边的坐标方位角.主要分析了在陀螺方位角测量中,影响坐标方位角计算的2个因素--子午线收敛角和垂线偏差.根据赫里斯托夫子午线收敛角γ计算公式和常用近似公式,计算了不同纬度的γ值,对比分析得到:随着经差l的增大,近似公式计算误差相应增大,l=0.5°时计算精度可达0.01″～0.1″,此外给出了γ较差计算公式,并分析得到经差l小于1°时,公式计算精度可达0.001″.根据GPS法测量高程原理导出了垂线偏差计算公式,并结合某试验网数据分析得到垂线偏差最大值一般小于20″,这和理论上的结论较吻合.     

测地坐标系中子午线收敛角的直接解式

提出并推导了测地坐标系中一点上子午线收敛角的直接解式 .该解式直接采用该点的测地坐标来求解子午线收敛角 ,从而能方便地将测地坐标系中任一大地线的方向角转换为大地方位角 .数据验证表明 ,舍去高次项后的简易公式也足以满足一定范围内地理信息系统 (GIS)的应用需要     

高斯投影坐标换带和子午线收敛角计算编程

针对测量工作中人工进行高斯投影、坐标换带和平面子午线收敛角计算非常麻烦又容易出错的问题，采用迭代法趋近求值，用ＢＡＳＩＣ语言编制了相应的计算机程序，实现了上述计算。该程序可用于便携式ＰＣ－１５０１计算机，输入简便，能直接得到通用的坐标和数据。实践结果表明：其计算精度合乎要求，计算速度比人工计算提高几百倍。     

基于偏振成像的方位角度解算算法的设计与验证

成像式偏振导航传感器较点源式偏振导航传感器,具有精度高、抗干扰能力强的优势,但目前尚无一种有效的成像式偏振导航算法。该文分析了天空偏振分布模式中太阳子午线在传感器平面上投影的特征,推导出在传感器平面内有且只有一条直线,其上的偏振角度为90°且这条直线就是太阳子午线;根据太阳子午线的这一特性,提出一种基于偏振成像的太阳方位角解算算法。使用偏振成像验证平台对算法进行了验证。在实际天空偏振环境的测量中,太阳方位角的测量重复精度优于0.074°(3σ)。     

多波束测深波束归位近似转换模型研究

多波束测深波束位置计算精度取决于波束归位模型优劣。现有波束归位大多采用严密的转换模型,虽然计算精度高,但转换繁琐;少数采用近似的转换模型以简化转换过程,但由于仅考虑子午线收敛角的影响而忽视了高斯投影时距离变形的影响,计算精度较低。针对上述问题,本文提出一种近似转换模型,顾及投影变形对测量距离的影响,并给出距离改化近似公式以简化计算过程。实验结果表明,与严密转换模型相比,该近似转换模型计算结果平面偏差最大约1cm,满足现有相关测量规范规定的精度要求。     

有关方位角的几个问题

多年的教学实践使笔认识到，在高等职业技术教育的《建筑工程测量》教材中有关“方位角”的部分内容存在一些问题，给教学和学习及生产工作都带来一定的麻烦．通过对真子午线方向、磁子午线方向、坐标纵轴方向等标准方向及相应方位角的定义，几种方位角之间关系等一些问题的分析，指出定义不准确，概念模糊，公式有误等，以期大家讨论并得出正确的结论。     

太阳高度角对大气偏振模式航向解算误差影响分析

太阳子午线是大气偏振模式中重要的特征,可以将其作为导航的参考基准,从而获取其中所蕴含的重要导航信息;因此通过检测大气偏振模式中太阳子午线的位置,可以得到运动载体的二维航向信息。仿真实验结果表明,在不同太阳高度角时,太阳子午线的提取精度和航向解算精度都会受到影响。太阳高度角小于30°时,航向角误差维持在0.02°以内,在解算时可忽略;当太阳高度角在30°~60°时,航向角误差从0.02°开始缓慢增大为0.05°;当太阳高度角大于60°时,航向角误差急剧增大,最大可达0.1°以上;而当太阳高度角达到90°时,则完全不能进行航向测量。经过理论分析得出,当太阳高度角增大时,太阳子午线附近特征点分布区域会发散,在利用最小二乘法进行拟合时造成了误差。依据该分析可以在今后的航向解算时进行相应的误差补偿、优化算法以提高航向解算精度。     

关于敷设不测连接角的附合导线的一种计算方法

有时导线测量,是在不能测连接角的情况下在两个已知点之间进行。按照如下方案进行数学计算:根据起始边的假定方位角推算其它所有边的假定方位角;依次计算坐标增量及终端己知点的假定坐标;按照起始点的真坐标及假定坐标两次进行反算找出真方位角与假定方位角之差,并提出方位角的改正值;根据方位角的改正值求得导线边的真方位角;在真坐标     

基于线阵CCD的位标器方位角测量系统设计

针对电磁测量法在方位角测角范围和线性度两个方面的不足,介绍了一种采用线阵CCD传感器探测陀螺转子表面图形的非接触式光学测量方法。首先,对处于静态和动态下的位标器陀螺转子进行数学建模,推导出方位角的计算公式。其次,通过MATLAB仿真分析,确立合适的图形参数,并采用最小二乘法进行曲线拟合,以探讨传感器的线性度。最后,在DSP开发平台下搭建测量系统,并对测量误差进行了分析。实验结果表明:基于线阵CCD的位标器方位角测量系统,抗电磁干扰能力强,测量精度高,且当方位角在[-30°,30°]范围内时,线性度为0.017 2。     

座滴图像求解界面张力计算方法的研究

本文对曲线拟合座滴图象求解界面张力的数学方法进行了研究,提出了自座滴子午线座标求界面张力,润湿角及液滴体积的计算方法与相应的计算机程序。讨论了座滴法测量界面张力的误差。     

拖曳锚嵌入机理及运动特性实验研究

针对拖曳锚的嵌入机理和运动特性,设计并实施拖曳锚模型实验.模型实验系统主要由模型水槽、拖曳系统、测量系统和模型锚板4部分组成.实验采用接触式测量技术,实时测量了拖曳力、拖曳角、拖曳距离及锚板方位角、翻转角和运动位移等多运动参数.通过系统分析锚板的运动参数和嵌入轨迹,结果表明:设计锚胫角增大,对应锚板的方位角、嵌入深度和拖曳力均成倍增加;锚板形态对锚板的拖曳嵌入性能具有重要影响,优化的梯形锚板较矩形锚板的各方面性能均有所提高.由实验验证得出,矩形锚板在土中的行进方向平行于锚板平面;在嵌入过程中,锚板的方位角与拖曳角之和近似为常数.     

基于图象处理的岩石组构测定方法

鉴于传统的岩石组构测量方法比较繁琐，提出了一种基于图象处理的岩石组构测定的新方法。此方法可将图象x-y平面内比较难测量的方位角转化到Hough域θ-θ坐标下，统计分析各个方位角，判断是否存在优选方位并计算岩组的优选方位角，Hough域的叠加值反映了对颗粒方位角识别的置信度；对于一些细微的、离散的岩石颗粒进行统计分析，给出矿物颗粒偏光性的解决方法。实际资料处理结果表明，相对于传统测量方法，采用基于图象处理的方法对岩石组构进行测定，其抗噪性好，减少了在目测过程中产生的误差，提高了岩组测量效率，能在岩石构造分析中获得更多、更准确的地质信息。     

目标角大小对坦克行进间射击精度影响机理

为了寻找发射目标角大小对火炮射角偏差的影响机理,该文结合实车振动试验,对试验数据进行了详细分析。研究表明:(1)高低角偏差几乎是底盘俯仰与侧倾这二种角振动引起的高低角偏差的线性叠加;方位角偏差主要是由车辆横摆角、车辆底盘俯仰运动与侧倾运动引起的方位角偏差组成。(2)高低角大小对高低角偏差几乎没影响;由侧倾引起的高低角偏差随着方位角的增大而增大,由俯仰引起的高低角偏差随着方位角的增大而减小。(3)由车辆底盘俯仰与侧倾运动引起的方位角偏差均随着高低角的增大而增加;由车辆底盘俯仰运动引起的方位角偏差随着方位角的增大而增加;由车辆底盘侧倾运动引起的方位角偏差随着方位角的增大而减小。这揭示了行进间射击过程中车辆底盘角振动与目标角大小对射击精度联合影响的机理。     

双机协作无源定位测角精度计算

针对无源定位测角精度难以计算的问题提出了一种双机协作无源定位远距离目标测角精度计算方法。首先建立了基于到达角度方式的双机协作无源定位解析方程;其次通过引入波程差,建立了方位角信息与到达时间差之间的数学关系;接着给出了一种通过到达时间差的概率分布计算方位角概率分布的近似算法;最后进行了仿真试验,并分析了双机占位对测角精度的影响。仿真结果验证了所提测角精度计算方法的可行性和有效性。     

等角横切椭圆柱投影的复变函数表示

借助复变函数理论讨论高斯投影的复变函数表示,并导出高斯投影正反解表达式.该式结构紧凑、简单,特别是基于复变函数建立的尺度比和子午线收敛角公式能表示为闭合形式.     

均角全距法钻孔轨迹一般计算公式的缺陷修正

均角全距法是定向钻孔轨迹计算最常用的方法之一;但均角全距法一般计算公式存在一个缺陷:当临近两测点的方位角差值大于180°时,按均角全距法一般公式计算的方位角算术平均值方向与模型假设的实际平均方位方向正好相反;如果忽视此问题往往会造成水平向坐标增量出现较大的计算误差,进而影响钻孔定位精度。针对该问题,首先讨论了实际平均方位与方位角算术平均值的关系;然后通过严格的几何计算推导出了全新的均角全距法修正公式;最后采用一般公式、SY/T5088—2008《钻井井身质量控制规范》(下简称《规范》)算法、修正公式三种方法进行算例对比分析。计算结果显示:修正公式与《规范》算法的计算结果完全一致,证明了修正公式的正确性;当相邻两测点方位角差值大于180°,一般计算公式与修正公式的水平向坐标增量Δx、Δy正负异号,表明修正公式正好克服了一般公式方位算反的缺陷。总的说来,修正公式成功地解决了一般公式的缺陷,同时克服了《规范》算法需分类讨论的缺陷,建议推广使用。     

汽车前照灯测量误差修正系统的设计与实现

针对被测汽车的停放方位对前照灯水平照射方位角测量结果存在显著影响,提出了基于图像处理技术的汽车前照灯光束水平照射方位角测量误差的修正方法。采用摄像头摄取检测位置汽车停放区域的图像,用OTSU自适应阈值分割算法得到汽车俯视外形轮廓图像,运用逐次逼近法求出汽车摆放偏置角,对检测仪测量结果进行修正,实现测量误差的自动修正。结果表明：该修正方法能有效排除汽车停放方位偏差对测量结果的影响,提高前照灯光束水平照射方位角的检测精度。     

适用于编制广西地图的宽带高斯—克吕格投影

根据广西的地理位置,设计了以108°为中央经线的宽带高斯——克吕格投影。给出了2000国家大地坐标系的WGS84地球椭球参数的平面直角坐标、长度比和子午线收敛角的计算程序和成果。本投影与除百万分之一地形图外的国家基本比例尺地形图的投影一致,面积变形不超过千分之二,具有便于地图内容转绘的特点,是一种适用于编制广西地图的地图投影。     

住宅有效日照时间计算的改进及应用

网站上的计算器计算住宅有效日照时间过程中,没考虑太阳临界高度角的变化、太阳从楼房两侧照出的情况和有效日照时间带规定。通过建立数学模型,分别推导太阳高度角函数、太阳临界高度角函数和有遮挡楼情况下太阳临界方位角,并根据《住宅建筑日照标准》中规定的有效日照时间带,分析了各种情况下的有效日照时间计算,计算结果更精确。     

组合波片的椭圆率角测量方法

为精确测试组合波片的椭圆率角,提出了一种基于Mueller矩阵的椭圆率角测量方法.建立了组合波片的偏振模型,通过测量其Mueller矩阵,利用非线性拟合同时获得相位延迟、快轴方位和椭圆率角3个参数,并利用Mueller矩阵椭偏测量系统分别计算测量了λ/4和λ/2组合零级波片,结果表明基于此方法的拟合误差在0.004以内,椭圆率角和快轴方位角的测量误差为0.11°,相位延迟的测量误差为0.22°.通过本方法还发现组合零级波片的椭圆率角和快轴方位随波长震荡,λ/4和λ/2组合零级波片的震荡幅度分别为1°和0.4°.本方法适用于任意组合波片的椭圆率角测量,应用范围广.