一种视觉引导经纬仪自动测量方法

文中将TM5100A经纬仪加载高精度摄像头构造视觉引导测量设备,标定十字丝中心点在像平面坐标系下的坐标,对经纬仪旋转水平角和垂直角与目标图像中心像素坐标之间的关系进行标定;摄像头采集目标图像并处理获取目标中心像素坐标,根据像素坐标与经纬仪旋转角关系计算经纬仪旋转角度,进而实现视觉引导经纬仪自动测量;对加载摄像头的经纬仪驱动误差进行测试,驱动误差允许的情况下测试并分析了视觉引导装置的点位测量精度、角度测量精度以及视觉引导准直测量精度,比人工测量精度高,符合工业测量的需求。     

车载三维数据采集系统的绝对标定及精度分析

针对GPS/INS/CCD相机集成的车载三维数据采集系统,给出了系统精确的直接定位方程,并将罗德里格矩阵用到系统的绝对标定中,推导了定位方程中所需的相机坐标系和惯导载体坐标系之间的平移与旋转参数的求解公式.然后,根据误差传播定律,推导了X、Y、Z三个方向上的坐标误差公式及点位误差公式.实验结果表明,本标定方法意义明确,计算过程简单,具有较高的标定精度,对实际应用具有重要的价值.     

双频GPS天线相位中心稳定性研究

天线相位中心是GPS接收机测量时的参考点.相位中心并不是固定的,它会随不同的信号入射方向发生移动,移动幅度达几个毫米甚至几厘米.相位中心的变化直接影响GPS伪距和载波相位观测量的测量.为了更好地满足一些高精度测量的需要,相位中心的变化量在解算时必须考虑进去.本文对相位中心定义进行了解释,对GPS相位中心及其稳定性进行了分析,并对GPS天线相位中心的测量方法进行了阐述.对自主研制的双频GPS天线相位中心进行了测定,得出相位中心随俯仰角变化的曲线.     

基于双经纬仪和数字工业摄影测量系统的天线安装与检测

针对天线安装过程中的控制点测量问题,采用双经纬仪系统建立测量坐标系,通过测量天线上已知坐标的几个控制点,将测量坐标系转换到天线坐标系后测量目标点坐标。在天线坐标系下,通过比较目标点坐标的测量值与其设计值来调整目标点的位置,直到符合精度要求,以此完成天线安装。最后,用数字工业摄影测量系统进行测量,并将测得结果与天线设计模型进行比对,以此检测天线安装精度。     

GPS天线相位中心改正方法研究

由于天线本身的特性及机械加工等原因,GPS卫星和接收机天线相位中心与其几何中心不重合,从而产生相位中心偏差。某些类型的天线该偏差甚至可达数cm,直接影响高精度GPS测量的精确可靠性[1]。讨论了GAMIT软件在高精度GPS数据处理中进行天线相位中心改正的原理、方法和策略,结合美国IGS观测站及南加州区域站观测数据,对改正方法及策略进行了实验对比与分析。结果表明:对接收机天线相位中心和卫星天线相位中心采用模型改正,而卫星天线相位中心偏移不改正,所得到的基线解算结果较好[2];地面接收机天线方位角的变化对U方向的基线解算结果有较大影响,在高精度GPS测量中,必须进行天线方位角的变化改正。     

惯导系统横向坐标法导航性能研究

针对惯导系统横向坐标法,推导了惯导横向坐标系下的系统误差方程,通过求解静基座下的系统误差方程,研究了系统初始误差和惯性测量元件误差对基于横向坐标法的惯导系统的影响,在此基础上完成了系统误差仿真,并与地理经纬坐标解算方法进行比较。理论分析及仿真结果表明:横向速度误差、水平姿态误差为周期震荡型误差,位置误差和航向误差为随时间增长的积累型误差;横向坐标系法可以有效解决惯导地理经纬坐标解算方法的计算奇异和系统误差过大的问题。     

顾及天线相位中心改正基线解算技术的应用研究

通过对顾及天线相位中心改正的基线解算技术的研究,开发了GNSS系统接收机天线相位中心改正软件,并应用于高精度GPS施工控制测量中,提高了基线解算精度。     

GNSS测量型接收机检定规程中天线相位中心偏差检测门限设置的探讨

天线相位中心是指微波天线的电气中心,其设计中心与天线几何中心不一致。天线相位中心最大平均偏差可达数厘米,为此,需对GNSS测量型接收机天线相位中心偏差进行标定。目前国内GNSS测量型接收机的检定规程中,天线相位中心采用室外天线旋转法进行标定,并以GNSS测量型接收机标称精度中所谓的“固定标准差”作为阈值进行判定。笔者认为GNSS测量型接收机标称精度中的固定标准差与星历类型、数据处理软件、观测时间长度、天线相位中心偏差等因素相关,不能作为天线相位中心偏差的检测门限;天线相位中心偏差有独立的指标要求,也有独立的精确检测方法,因此建议按照天线相位中心偏差的指标要求作为检测门限。     

矿山立井提升设备的位姿检测与分析

采用Leica Axyz经纬仪工业测量系统与测量机器人TCA2003联合作业的模式,通过矿区控制测量坐标系和经纬仪工业测量系统所建立的测站坐标系的联测与转换,实现测量成果坐标系统的统一,完成对矿山立井提升设备的空间位置与姿态的高精度检测,并借助Axyz软件对各提升设备的空间位姿进行分析。工程实践表明,该项技术可以有效地解决常规测量方法难以完成的特征点不可见、控制点缺失、空间分析计算复杂等难题。     

星体坐标系下卫星变形测量技术研究

针对卫星装配过程中的星体变形测量问题,采用双经纬仪系统通过准直测量建立星体坐标系,利用数字工业摄影测量系统获取测量点坐标。通过公共点转换将加装载荷前后的测量点坐标均转换至星体坐标系,实现了星体坐标系下的卫星变形测量。