捷联惯导系统四元数转换误差分析

捷联惯性导航系统中,根据四元数与直余弦矩阵的关系可以得到3种转换矩阵。充分分析了这3种转换方案所产生的误差。并在恒定角速率下对3种不同转换矩阵中漂移误差、不对称误差和刻度误差进行评估,最后通过仿真验证了分析结果。     

GNSS点位误差转换方法研究

鉴于GNSS点位误差在大地坐标系和空间直角坐标系之间的转换公式复杂和参数单位不统一,借助子午圈曲率半径和平行圈半径将大地坐标系下经纬度的角度量误差转换为长度量误差,并推导了形式简单且为正交矩阵的误差转换矩阵。理论和算例证明,该误差转换公式可代替现有的空间直角坐标系与高斯平面直角坐标系之间复杂的误差转换公式。     

罗德里格矩阵对自检校误差模型精度影响的研究

基于布尔莎空间坐标转换的自检校误差模型,旋转参数的线性化要顾及角度的象限问题,计算过程繁琐且计算量大,而罗德里格矩阵的应用能有效地提高自检校误差模型的效率和精度.本文对新自检校误差模型进行了详细推导,并提出了新模型有效性评定的方法.通过0.5″级全站仪和三维激光扫描仪同步采集数据,分别利用两种模型进行数据处理和对比,确定新自检校误差模型的实用性,验证了基于罗德里格矩阵的自检校误差模型的可行性.     

面要素栅矢转换不确定性分析

在GIS应用过程中,往往需要进行栅格数据到矢量数据的转换.对于面状目标,在以往的研究中,忽略了栅格数据到矢量数据转换过程中存在的误差和不确定性.而在一些应用领域,这些误差和不确定性是不能忽略的.主要分析了栅格数据到矢量数据转换过程中的误差和不确定性来源以及传播.这些来源主要包括栅格数据本身的误差和不确定性,栅格数据处理过程中的误差和不确定性以及栅格到矢量数据转换模型本身的误差和不确定性.通过试验,以面目标的面积为指标分析了面状目标由栅格到矢量数据转换过程中的误差和不确定性.     

坐标转换四参数解算的整体最小二乘新方法

在平面四参数坐标转换模型中,观测向量和误差方程系数矩阵中部分元素都存在误差。提出一种使用整体最小二乘迭代法求解坐标转换四参数的新方法,只改正系数矩阵中含误差的元素,同时使系数矩阵中不同位置的相同元素具有相同改正数,理论上更严谨。设计了平面四参数模型坐标转换实验数据,通过与经典最小二乘、整体最小二乘、混合整体最小二乘3种方法结果对比,验证了新方法的可行性且解算结果更优。     

原始数据误差对放样点精度影响的探讨

本文在文献[3]的基础上,进一步探讨了工程测量中原始数据误差对放样点精度影响的问题。首先,讨论了施工控制网中原始数据误差存在的形式、特点以及它们对放样点精度影响的传播规律,并建立了关于相对放样点位精度的矩阵公式。在此基础上,对现有的几种常用放样方法中原始数据误差的影响进行了分析和计算。结果表明,在施工放样测量工作中,应该密切注视原始数据误差的影响,并对此问题提出一些合理的建议。     

部分变量误差模型的极大似然估计

针对变量误差模型系数矩阵含有常数项的情况,部分变量误差模型在平差时只提取系数矩阵中的随机元素进行处理,较大程度的减少了参数估计的个数.为了进一步提高部分变量误差模型的参数估计效率,文中根据极大似然估计原理提出了一种部分变量误差模型的极大似然估计算法,并分析和比较了该算法与文献中几种算法的关系,证明算法之间的等价性.最后...     

基于罗德里格矩阵的三维激光扫描点云配准算法

本文提出了一种基于罗德里格矩阵的激光扫描点云配准直接计算方法。利用反对称矩阵和罗德里格矩阵的性质,用3个独立参数代替3个旋转角参数建立一种新旋转矩阵解算模型,推导出旋转变换误差方程,确定平移参数的计算公式。通过实验分析了坐标转换模型的精度和点云配准效果,结果表明该算法精度高,计算过程简单,可以准确地解算出三维坐标转换参数。     

单站点云坐标转换参数的线性拟合解算方法

针对三维坐标转换公式是非线性的,会造成在旋转角度任意大小时影响平差计算转换参数的问题,该文根据罗德里格矩阵的性质,建立坐标转换的线性拟合模型,计算6个拟合参数,并计算坐标转换参数。利用三维激光扫描仪获得物体形状信息后,需要将点云坐标系统转换成工程测量中使用的国家或地方坐标(指定坐标)系。多站实验后的数据分析表明,平面点位误差为21.27mm,高程中误差为18.96mm,证明此方法可靠有效。     

面要素栅矢转换不确定性分析

在G IS应用过程中,往往需要进行栅格数据到矢量数据的转换。对于面状目标,在以往的研究中,忽略了栅格数据到矢量数据转换过程中存在的误差和不确定性。而在一些应用领域,这些误差和不确定性是不能忽略的。主要分析了栅格数据到矢量数据转换过程中的误差和不确定性来源以及传播。这些来源主要包括栅格数据本身的误差和不确定性,栅格数据处理过程中的误差和不确定性以及栅格到矢量数据转换模型本身的误差和不确定性。通过试验,以面目标的面积为指标分析了面状目标由栅格到矢量数据转换过程中的误差和不确定性。     

对偶四元数法在稳健点云配准中的应用

针对点云特征点含有粗差的问题,提出了基于对偶四元数的稳健点云配准方法。遵循加权最小二乘原则构建了基于对偶四元数的稳健点云配准模型,运用拉格朗日乘数法推导了旋转矩阵和平移向量求解公式,研究了新权计算与坐标转换迭代步骤。实例证明,该方法能够有效识别并剔除粗差,提高点云配准精度。     

联合平差中大地网定向和尺度系统误差的影响和分离

本文从地面大地网的定向、尺度系统误差的定义及对坐标的影响关系出发,分析了这些系统误差与地面网、卫星网之问转换参数的关系,推导了系统误差对转换参数的影响公式。在此基础上,提出了转换参数的区域性问题,并提出了分离区域性定向误差与尺度比参数的联合平差模型。     

导航卫星原子钟时域频率稳定性影响因素分析

分析了影响原子钟时域稳定性的主要因素,主要包括测量分辨率噪声、相位跳变和频率峰值以及能量渗漏误差和截断误差等。研究了各种影响因素对时域稳定性的影响规律,推导了数学表达式,并给出了减小影响的方法。利用模拟数据进行了计算分析,验证了所提出方法的有效性。     

基于SINEX解的数据组合及系统误差分析

介绍了采用不同GPS分析中心的SINEX解进行数据组合的处理方法,并采用附加系统误差参数的函数模型对数据组合中的系统误差进行了平差处理。从结果可以看出,估计了Helmert转换参数的测站坐标精度比没有估计Helmert转换参数的测站坐标精度要高,说明本文方法能有效地消除系统误差的影响,并估计了系统误差的大小。     

资源三号卫星姿态四元数系统误差检验方法

根据资源三号卫星严格成像模型,建立姿态四元数系统误差检验模型,通过对登封地区2景影像进行试验,利用不同控制点数量求解姿态四元数系统误差,将姿态进行系统误差改正后,可以使卫星直接定位精度大幅提高,验证了姿态四元数系统误差检验方法的正确性和有效性。     

抗差估计的Givens-Gentleman正交变换算法

将Ｇｉｖｅｎｓ－Ｇｅｎｔｌｅｍａｎ正交变换算法推广应用于抗差估计,推演出了适应于此算法的验后方差因子和参数协方差矩阵的表达式,讨论了抗差估计的等价权函数的分解与计算问题,分析了Ｇｉｖｅｎｓ－Ｇｅｎｔｌｅｍａｎ正交普换算法的数值稳定性。研究表明,新建立的基于Ｇｉｖｅｎｓ－Ｇｅｎｔｌｅｍａｎ变换的抗差估计方法能有效地消除异常数据的影响,数值稳定性得到提高,运算速度快,占用计算内存小。     

水环境参数定量遥感反演空间尺度误差分析

对地观测技术的快速发展为水环境定量遥感监测提供了多源遥感数据的有利支撑,然而多源数据空间尺度差异引起的遥感数据和定量产品的不一致性严重制约了水环境科学研究和业务化应用。针对多源遥感数据的空间尺度转换和尺度误差问题,本文提出一种模拟遥感成像过程点扩散函数(PSF)的多源遥感数据空间尺度转换方法。以高空间分辨率GF-1卫星16m遥感数据为基础,模拟了常用的内陆水环境监测卫星Landsat TM/ETM+/OLI(30m)、Terra/Aqua MODIS(250m、500m、1000m)数据,系统研究了高动态浑浊水体(以鄱阳湖悬浮颗粒物监测为例)多源定量遥感监测的空间尺度误差,并对比分析了常用的多源数据尺度转换方法(基于遥感反射率数据平均法和基于悬浮颗粒物产品平均法)的有效性。结果表明,基于点扩散函数的空间尺度转换方法与传统方法具有较高的相关性,基于遥感反射率数据平均法的水环境定量遥感产品的误差水平低于基于悬浮颗粒物产品平均法;相对于南海等相对平稳水体的低空间尺度误差水平(0.5%),在高动态浑浊的内陆或近岸水环境遥感监测中,由空间尺度变化引起的产品误差可达±5%左右。因此,在高精度水环境定量遥感发展应用的需求和多源多尺度遥感数据协同的背景下,本文研究对于提高多源遥感监测产品的一致性和应用能力具有重要理论和现实意义。     

平差系统的模型误差及其识别方法研究

论述了模型误差影响参数估值的一些理论问题,指出了随机模型误差和函数模型误差之间的相互作用和转化。为讨论平差系统最优模型的选取,给出了与现有文献将模型误差纳入平差系统的思路不同的一个估计和识别模型误差的理论基础公式,由此导出了相应的实用公式,给出了平差系统模型的优选方法。     

A New Method for Identifying the Model Error of Adjustment System

IntroductionAdjust ment process deals with the problemsfor esti mating parameters and assessing precisionbased on observations with errors . The researchon adjust ment system involves building mathmodel , determining the opti mization rule andstudying adjust ment arithmetic . Math model ofadjust ment system(also called adjust ment mod-el)is composed of functional and stochastic mod-els . The former describes the relationship be-tween observations and the expectation of pa-rameters . The latte…