2008年佘山25m射电天线归心测量

介绍了2008年中国科学院上海天文台佘山25 m VLBI射电天线的归心测量方案、观测及资料处理情况。此次测量在资料解析方法上提出了改进,通过坐标系变换,把三维拟合问题转换为二维平面问题,有效控制了观测噪声的影响,确保了参数解的精度和稳定性。     

VLBI归心测量中的空间拟合

简要介绍VLBI归心测量的实施步骤,并较系统地推导有关的空间曲线、空间直线和空间平面等空间拟合公式。在VLBI归心测量的GPS控制点测量方面,提出联合陆态网基准站和全球IGS站的协方差阵,统一平差解算控制点在ITRF框架下的坐标的方法,并指出这种方法更适用于VLBI归心测量。     

利用射电天线轴线信息测定VLBI站点垂线偏差

本文采用直接法推导了射电天线轴系误差的指向改正模型的完全表达式,统一了轴系误差指向改正模型与L?sler归心测量模型中共有轴系参数的定义,建立了射电天线指向测量模型与归心测量模型中天线方位轴倾角参数间的联系,从而实现了利用射电天线方位轴信息测定VLBI测站垂线偏差(DOV)的方法.该方法不依赖专用DOV测量设备,仅需天线不定期维护的指向校正测量数据和包含水准测量的归心测量数据,是一种直接测量法.用多种DOV测量方法对采用本方法测得DOV进行符合度验证,初步结果表明:DOV卯酉分量与实测值一致.DOV子午分量与实测值在方向上一致,数值上存在一定差异,这是因为天线指向校正测量时射电源在测站天区南北分布不均匀.今后将进一步通过优化天线指向修正测量,实现利用VLBI天线方位轴信息对VLBI站的DOV的高精度测定.     

一种基于补偿最小二乘的空间直线拟合算法

针对空间直线拟合的整体最小二乘算法无法顾及模型误差以及空间直线拟合无法直接利用整体最小二乘进行拟合的问题,该文提出了一种基于补偿最小二乘方法的空间直线拟合方法。首先,将待拟合的空间直线分别投影至3个互相垂直的平面得到3条平面直线;然后根据补偿最小二乘方法能同时顾及数据中模型误差和偶然误差的特性,选择合适的方法求取正规化矩阵和平滑因子来平衡误差,分别求解3条平面直线的拟合参数;最后,根据3条平面直线的拟合参数重建空间直线。通过与相关文献的结果进行比较,结果表明采用补偿最小二乘方法进行空间直线拟合具有一定的可行性,可以提高空间直线的拟合精度。     

一种基于补偿最小二乘的空间直线拟合算法

针对空间直线拟合的整体最小二乘算法无法顾及模型误差以及空间直线拟合无法直接利用整体最小二乘进行拟合的问题,该文提出了一种基于补偿最小二乘方法的空间直线拟合方法。首先,将待拟合的空间直线分别投影至3个互相垂直的平面得到3条平面直线;然后根据补偿最小二乘方法能同时顾及数据中模型误差和偶然误差的特性,选择合适的方法求取正规化矩阵和平滑因子来平衡误差,分别求解3条平面直线的拟合参数;最后,根据3条平面直线的拟合参数重建空间直线。通过与相关文献的结果进行比较,结果表明采用补偿最小二乘方法进行空间直线拟合具有一定的可行性,可以提高空间直线的拟合精度。     

一种基于补偿最小二乘的空间直线拟合算法

针对空间直线拟合的整体最小二乘算法无法顾及模型误差以及空间直线拟合无法直接利用整体最小二乘进行拟合的问题,该文提出了一种基于补偿最小二乘方法的空间直线拟合方法。首先,将待拟合的空间直线分别投影至3个互相垂直的平面得到3条平面直线;然后根据补偿最小二乘方法能同时顾及数据中模型误差和偶然误差的特性,选择合适的方法求取正规化矩阵和平滑因子来平衡误差,分别求解3条平面直线的拟合参数;最后,根据3条平面直线的拟合参数重建空间直线。通过与相关文献的结果进行比较,结果表明采用补偿最小二乘方法进行空间直线拟合具有一定的可行性,可以提高空间直线的拟合精度。     

一种基于补偿最小二乘的空间直线拟合算法

针对空间直线拟合的整体最小二乘算法无法顾及模型误差以及空间直线拟合无法直接利用整体最小二乘进行拟合的问题,该文提出了一种基于补偿最小二乘方法的空间直线拟合方法。首先,将待拟合的空间直线分别投影至3个互相垂直的平面得到3条平面直线;然后根据补偿最小二乘方法能同时顾及数据中模型误差和偶然误差的特性,选择合适的方法求取正规化矩阵和平滑因子来平衡误差,分别求解3条平面直线的拟合参数;最后,根据3条平面直线的拟合参数重建空间直线。通过与相关文献的结果进行比较,结果表明采用补偿最小二乘方法进行空间直线拟合具有一定的可行性,可以提高空间直线的拟合精度。     

多种空间直线拟合方法应用分析

针对各三维空间直线拟合方法的应用场景和环境研究较少的问题,该文研究了多种空间直线拟合方法的优劣性。实现了RANSAC空间直线拟合法、TLS空间直线拟合法和LS空间直线拟合法。利用模拟仿真数据,以空间点到直线的距离和与直线度作为评价指标,对比分析了3种方法的拟合结果,获得了各空间直线拟合方法的应用场景。利用某高速铁路隧道内接触网点云数据,验证了本文结论的正确性和可靠性,对高速铁路工程点云数据处理具有一定的参考意义。     

一种基于全站仪的大型抛物面天线三轴中心定位方法

大型抛物面天线的相位中心点坐标通常无法直接获取,此时需要先确定天线三轴中心位置再进行坐标归算。本文提出一种基于全站仪的大型抛物面天线三轴中心定位方法,通过归心拟合,结合极坐标法和方位交会可以精确获取其中心坐标。实际数据表明:不同数量的点拟合与8个点的拟合结果作相比,X方向高斯坐标最大相差-0.0031 m,Y方向高斯最大相差-0.0023 m,拟合圆半径最大相差0.0016 m,与实际直接量测周长计算出的半径相比,拟合圆半径差值优于0.003 m,固定角检核精度优于2.5″,高程和平距限差均满足精度要求,可以适用于绝大部分天线测量。     

地图投影第三类坐标变换的研究

本文由四部分内容组成。首先提出了地图投影的第三类坐标变换问题,即B、yl、x,B、xl、y;第二、三部分分别讨论了第三类坐标变换的解析方法和数值方法;最后讨论了第三类坐标变换的直线插值方法。第三类坐标变换的提出和研究,不仅具有一定的实际意义,而且丰富了地图投影的研究内容。     

基于过渡投影面的室内地图统一数学基础转换方法

室内外统一的地图数学基础是室内外空间数据共享和使用的重要基础,是室内外一体化位置服务的重要保证,并且对于复杂室内及地下空间的安全管理与应急响应具有重要作用。室内地图通常采用自定义局部平面坐标系,造成室内与室外地图以及不同建筑室内地图之间数学基础的不一致。针对此,将地理坐标系作为室内地图统一遵循的数学基础,研究了室内地图从局部平面坐标系到地理坐标系的转换方法。分析了传统地图数学基础转换方法的适用性之后,提出了一种基于过渡投影面的室内地图统一数学基础转换方法。选取某住宅区的实测数据进行了转换试验,结果表明该方法可以显著提高室内地图统一数学基础转换的精度。     

带状数字线划图（DLG）坐标转换方法研究

带状地形图狭长,带状数字线划图坐标转换涉及坐标转换参数和接边问题。本文采用多项式拟合法和分区块重叠带,确定区块坐标转换参数,实现了带状数字线划图坐标转换,解决了分区图形坐标转换的接边问题。并采用实测带状数字线划图数据进行坐标转换实验,转换精度高,能够满足大比例尺带状数字线划图坐标转换要求。     

基于线定向设站法建立独立坐标系的探讨及其应用

线定向设站是指全站仪任意设站后，分别测量两个特征点，并以第一个点为坐标原点，第二个点为X轴或Y轴方向，建立独立坐标系并解算测站空间坐标及方位角的设站方法，通过该方法可方便测量出空间特征点至某铅锤面的垂直距离。以徕卡TS60全站仪为例，本文介绍了线定向设站的作业流程及方法，对设站建立的独立坐标系的模型进行了探讨，并以某厂房内单梁桥式起重机两根平行钢轨的变形测量为例，介绍了该方法在工程测量中的应用。     

基于罗德里格矩阵的抗差迭代坐标转换算法研究

针对大旋转角坐标转换模型线性化复杂、计算量大等问题,并顾及数据粗差对计算结果的影响,根据反对称矩阵和罗德里格矩阵的性质,探讨一种基于罗德里格矩阵和稳健抗差估计理论进行迭代解算的高精度空间直角坐标转换方法,推导基于罗德里格矩阵进行空间直角坐标转换的七参数模型、线性化误差方程及抗差迭代计算的严密公式。通过计算与分析,表明该方法适用于任意旋转角的坐标转换,能有效抵抗数据粗差对转换结果的影响,计算精度高,收敛速度快,是一种有效、实用的坐标转换方法。     

基于Delaunay三角网的大范围GPS坐标转换研究

针对土地监管中大范围区域GPS坐标转换的问题,提出一种基于Delaunay三角网的大范围GPS坐标转换方法.根据土地监管区域的已知控制点构建Delaunay三角网,然后确定待转换点属于哪一个三角形,结合三角形的3个控制点,利用九参数坐标转换模型求解转换参数并转换待转换点.以整个天津市为研究对象,通过BURSA-WOLF...     

基于测量笔的模具刻线测量

针对模具工业对于模具刻线检测的迫切需求,首次将测量笔式单相机位姿测量系统引入模具刻线测量。基于单片空间后方交会原理建立测量笔坐标系与世界坐标系的关系,通过公共点转换求解刻线上测量点的三维坐标;再将所有测量点与CAD模型进行比对,得到刻线精度(均方根值)。实际工程应用表明该系统摄站灵活方便,测量精度高,在3 m范围内测得刻线精度优于0.5 mm,完全可以满足大尺寸测量中的刻线检测精度要求。     

厦门市二调数据成果1980西安坐标转换

根据第二次全国土地调查有关技术文件的要求,各地汇总和提交的成果资料的数学基础必须是1980西安坐标系,而当前许多城市的土地调查工作是基于地方坐标系进行的.本文以厦门市为例,从技术路线、实现方法、精度检查等方面就地方坐标系下的调查成果如何转换为西安坐标系进行了较为详细的探讨,为其他地区的类似工作提供了有益的借鉴.     

利用摄影测量在线检测轨道车辆车体运行姿态

轨道车辆运行时产生的各种振动导致车体相对于轨道的运行姿态发生变化,提出利用面阵相机和线激光组合的摄影测量方法在线检测车体运行姿态。检测系统安装在车体上可拍摄到轨面的任意位置(3点非共线),选择激光在轨面投影的中点作为参考点,通过标定得到参考点在计算机图像坐标系和车体坐标系中的空间变换关系;车辆运动过程中,面阵相机拍摄线激光在轨面上的投影,将参考点在计算机图像坐标系中的坐标转化为车体坐标系中的坐标;结合参考点在轨面随行坐标系中的坐标特性,解算车体相对于轨道的坐标系转换,建立描述车体相对于轨道实时运行姿态的数学模型;构建检测系统,通过车体振动模拟平台及现场实车试验,验证了检测系统的可靠性。     

Combined method of datum transformation between different coordinate systems

The similarity transformation model between different coordinate systems is not accurate enough to describe the discrepancy of them. Therefore, the coordinate transformation from the coordinate frame with poor accuracy to that with high accuracy cannot guarantee a high precision of transformation. In this paper, a combined method of similarity transformation and regressive approximating is presented. The local error accumulation and distortion are taken into consideration and the precision of coordinate system is improved by using the recommended method.     

Combined Method of Datum Transformation Between Different Coordinate Systems

The similarity transformation model between different coordinate systems is not accurate enough to describe the discrepancy of them.Therefore,the coordinate transformation from the coordinate frame with poor accuracy to that with high accuracy caanot guarantee a high precision of transformation.In this paper,a combined method of similarity tranformation and regressive approximating is presented.The local error accumulation and distortion are taken into consideration and the precision of coordinate system is improved by using the recommended method.