航天器精测数据可视化模型U-SAM设计及实现

经纬仪测量设备能够获取卫星及星上仪器设备安装的角度和位置等精测数据,而从测量数据本身不易直观分析出航天器壳体结构和星上设备安装的精度。为此设计了一种基于Unity的航天器精测数据可视化模型——U-SAM。本文在分析目前航天器精测数据可视化存在问题的基础上;重点阐述和论证结合立方镜准直测量原理设计U-SAM可视化模型的方法;并测试了基于U-SAM模型的可视化效果。结果表明,基于该模型对测量数据可视化能够形象、直观、快速地反映测量数据目前具有的或在随后的测量过程中可能出现的误差趋势,从而指导工作人员对设备总装、测量手段等进行不断地调整和优化。该模型能够高效地对测量数据进行诊断,检测测量数据的正确性和有效性为航空航天部门提供技术支持,减轻测量工作强度,提高工作效率。     

水下爆炸试验中的爆源定位方法

水下爆炸试验中,对爆源的定位具有重要意义。本文通过对比分析应用于水下爆源定位测量的各种技术手段,总结其特点和应用条件;针对水下爆炸试验的具体要求,提出适用于悬浮爆源的长基线水声定位测量方法;介绍长基线水声定位的原理,并给出定位计算的爆源坐标显式解。经过对水声定位测量方案的仿真计算和海上试验考核验证,对悬浮爆源的水平定位误差小于2.5m,指标满足水下爆炸试验对爆源定位精度的要求。     

EGM2008地球重力场模型在不同地形条件下的应用方法浅析

简要介绍了EGM2008地球重力场模型,利用分布于我国东部平原地区,中部丘陵地带和西部高原山区的4个测量项目的数据,对EGM2008地球重力场模型的精度进行了分析,并对该模型在不同地形条件下的应用方法进行了探索。     

GPS天线相位中心误差的检测与改正

GPS天线相位中心误差是影响GPS测量精度的一项重要误差源。因此,在进行高精度的GPS定位测量时,必须进行天线定向,并对天线相位中心进行必要的模型改正。介绍了采用规范中常规相对定位检测法,检测出天线相位中心偏差的水平分量与垂直分量,并分析了该方法存在的不足。针对该方法的不足,提出了一种改进的新检测方法。实例表明,新方法可以快速简便地检测出天线相位中心偏差的水平分量,并具有较高的精度和可靠性,适合野外对GPS天线的检测。     

一种新型三维激光扫描隧道测量点云坐标定位方法的精度评估

提出了一种基于三维激光扫描仪特殊定位硬件装置和七参数坐标转换算法,对每个扫描测站点云利用最近的隧道控制点进行绝对定位,将多个隧道扫描测站数据不经过拼接就统一转换成隧道控制测量坐标系坐标的方法——点云绝对定位法,并应用误差传播理论和相应数值模拟计算对该方法的测量成果进行精度评估和重要误差来源分析。最后得出在一定条件下采用该方法获得的隧道扫描测量成果可以满足城市地铁测量规范对竣工测量精度要求的结论。     

双频激光干涉仪在测距仪精度自动检测中的应用

目前用于工业测量的全站仪、测距仪的自动化程度和精度越来越高,一般是在厂房、车间等室内条件下,用于设备的高精度安装和检测等工作,与野外测量条件相比较,大气条件能得到较好的控制。在室内条件下,此类仪器的测距精度常常要高于厂家给出的测距标称精度指标值,往往能达到亚毫米级的水平。目前测距仪的精度检测通常是在野外基线上进行,影响测量精度的因素除大气条件外,还有对中误差、棱镜误差等的影响,因此不能客观地反映工业测量全站仪、测距仪的实际使用精度。本文作者提出了一种用双频激光干涉仪进行工业测量用全站仪、测距仪的自动化检测方法,给出了相应的误差评定公式,得到较好的结果。     

航空激光扫描测量系统在国外工程中的应用

航空激光扫描测量系统因为其高精度、高数字化,高自动化、高数据容量而吸引广大测量工作者的注意。本文对航空激光扫描测量系统的概念、原理及产品进行了介绍,就其在国外工程中的应用方法、技术难点、精度及系统的优缺点进行了分析,并对航空激光扫描测量的误差来源进行了分析,对它的应用前景和应用领域进行了展望。     

三维基准转换的约束加权混合整体最小二乘的迭代解法

基于传统的三维基准转换方法及经典最小二乘（LS）理论,引入混合整体最小二乘（LS-TLS）的原理,在此基础上,根据测量平差原理建立附有约束条件的加权模型,并通过Euler-Lagrange逼近法推导出含有初始值的迭代算法,解决了模型与实际测量条件更加匹配的问题;给出了该模型下三维基准转换的实例,并分析了不同条件下权因素的影响。     

特殊地形条件的精密高程测量

在特殊地形条件下采用精密三角高程测量和水准测量结合的方法进行高程控制，从三角高程测量的原理出发，分析了误差来源，采用类似水准测量的方法消除仪器高误差，计算出精度；并对两类观测值，利用赫尔默特方差分量估计，通过多次迭代计算，提高平差精度。     

多镜头组合型全景相机两种成像模型的定位精度比较

根据多镜头组合型全景相机的严格成像机理,分析了广泛采用的全景理想成像模型系统误差的来源,推导出误差分布规律,并深入比较了严格成像模型和理想成像模型之间的差异.首先,分析了理想模型的单片物方定位误差和像方后方交会误差,理论公式表明其误差分布和物像间距及视角大小相关;其次,分析了全景立体像对的理想核线误差,并证明误差受像对间的旋转角和Z坐标影响.最后,分别采用室内、外数据对两种模型的空间后方交会、核线模型、光束法平差进行比较分析.试验结果表明,室外条件下由于物距接近于全景投影面、立体影像间旋转角较小等因素,两种模型的差异很小,且都达到了相当于1像素左右的测量精度;在狭窄的室内条件下,由于物距小、旋转角大等因素,严格模型在测量精度上明显优于理想模型.     

基于粗糙集的缺失数据循环搜索重建算法

提出了一种基于粗糙集理论的缺失数据循环搜索重建算法,分析了算法的复杂性,并选择一个典型数据集进行了缺失数据重建的实验。结果表明,该算法不但能较为准确地重建缺失数据,在控制噪声引入方面也有较好的表现。     

基于星间相对测距的卫星自主定位

利用导航星座卫星之间的无线电测距可实现卫星网整网定位，有效地提高定位精度和减轻地面站的负担，文章对这一方法进行了描述，在此基础上进行数学模型的建立，建模时分别考虑了卫星位置拳数有无验前统计特性两种情况进行网平差处理，在理论上得出了解算结果，对未知参数给出了估计。     

多元线性回归算法在井下三角高程测量中的应用研究

通过对井下三角高程测量的原理、误差来源及精度分析,指出钢尺量取仪器高和棱镜高的误差对三角高程测量结果的影响,提出一种利用多元线性回归减小该误差影响的算法,并通过实例对三角高程测量结果进行改正,验证该算法用于提高井下三角高程测量精度是可行的,并基本达到四等水准的要求.     

基于熵权法的组合模型在滑坡变形预测中的应用

以趋势曲线预测模型中的多项式模型和指数模型为基础,基于熵权法建立组合预测模型,就其建模理论和计算流程进行系统分析,并对某滑坡体进行预测。结果表明,文中组合方法相对于其它组合方法而言,理论简单,能够有效地反映滑坡体的变化规律,且提高了拟合预测精度,在预测工作中具有一定的参考价值。     

一种基于OSG的海量地形快速渲染方法

针对海量地形数据实时渲染,本文采用开源跨平台三维渲染引擎OSG(Open Scene Graph)技术,设计了一种海量地形快速渲染方案。文中对场景结构的组织和管理、LOD调度等关键技术展开了研究,分析了生成IVE三维模型的分页LOD层次结构,提出了一种海量地形快速渲染的实现方法。试验结果实现了海量地形数据的实时加载、距离坡度测量、多种场景漫游方式以及水淹分析等功能,对工程实践有一定的指导意义。     

IMU/DGPS系统辅助ADS40三线阵影像的区域网平差

推导了ADS40航带间外方位元素归一化处理的数学公式，设计了一种描述IMU/DGPS系统误差的数学模型，采用改进的定向片内插模型实现了ADS40影像的区域网平差。试验结果表明，仅需一个地面控制点，IMU/DGPS数据的定位精度就可显著提高，在四角布设地面控制点的情况下，IMU/DGPS数据与ADS40影像的联合平差可得到优于1.5个像素的3维定位精度；构架航线对平差结果的改善作用有限，在作业中采用的必要性不大。     

多尺度地图空间居民地语义相似度计算方法

地图综合的本质是一种空间相似变换,制图者在相似原则的指导下实施概括,读图者从包含相似性的地图中形成心象地图、重构现实世界。因此,多尺度地图空间中的相似关系研究非常重要。然而,由于相似的可计算性差,且其计算的目的在于揭示更深层次的信息,地图综合中相似关系尤其是语义相似关系的研究相对较少。针对这一问题,本文以语义功能区约束下的大比例尺街区式居民地合并（1∶1750至1∶4000）为例,基于匹配距离模型计算建筑物合并中的语义相似度,得到语义相似度在关键比例尺节点的值,并对结果进行分析、评价。试验表明,语义功能区约束下的建筑物合并符合读图者的地图认知需求,本文所述方法有助于地图更好地发挥信息传输载体的作用。     

采用重力异常的导纳理论推估海底地形

系统探讨了采用重力异常的导纳理论推估海底地形的方法。在频率域内对海底地形和重力异常的相关性进行了分析,确定在20~300 km波段内两者相关系数最高,适合通过重力异常反演。以皇帝海山链为例,分别采用未补偿导纳模型和顾及挠曲补偿的导纳模型开展研究,其中涉及的地壳厚度和有效弹性厚度等参数通过均衡响应函数法得到。引入余弦低通滤波器,有效地解决了向下延拓过程中产生的高频震荡问题。算例结果表明,采用重力异常的导纳理论能够有效地反演海底地形,结果真实可靠,反演模型的相对精度在6%左右,与ETOPO1模型相当,且能够刻画出ETOPO1模型中未显现的地形细节。由于地形变化剧烈,反演模型在海山链沿线附近精度不甚理想。     

交会测量布站优化与数值分析

本文基于遗传算法研究了交会测量布站方法,通过建立优化模型并用计算机进行仿真,得出了合理的布站方式;然后分别从参数精度的选取、落点的散布以及交会角的变化等角度分析了该布站方式在实际测量中的适用性.结果表明各参数在一定限度内波动所引起的误差在容许范围内,证明了该方法优化结果在靶场应用中的有效性.     

垂线偏差测量的固体潮和海潮改正

垂线偏差是大地测量学和地球物理学的基础数据。固体潮和海潮是影响高精度垂线偏差测量的重要因素,固体潮改正主要表现为天体引潮位对垂线偏差的直接影响及造成地球形变而产生的附加位对其的间接影响。本文基于引力场球谐展开理论,推导了垂线偏差测量中固体潮和海潮的改正公式。利用JPL DE421星历和EOT11A海潮模型,计算全球19 570个GNSS测站处垂线偏差的潮汐改正值,分析了垂线偏差潮汐改正的时空变化规律。通过实例给出了日、月引潮位及附加位、海潮对垂线偏差子午和卯酉分量的改正。现有高精度垂线偏差测量精度已达到0.1″,而固体潮和海潮对垂线偏差的改正总量级可达我国一等天文规定精度(0.3″)的17%,因此在高精度的垂线偏差应用中需要顾及潮汐改正。