基于Visual Studio的七参数坐标转换模型研究及实现

在分析了北京1954年坐标系统与西安1980坐标系统特点的基础上,介绍了基于Bursa-Wolf转换模型的七参数坐标转换的方法及过程,并在开发平台Visual Studio 2010上采用C#语言实现了转换程序。     

七参数的高程转换精度的分析

GPS七参数转换的高程精度到底是个什么概念?本文首先谈了GPS测高和七参数的原理,然后根据三个实例分析了采用七参数进行高程转换的精度,得到结论:GPS七参数的高程转换在一定测区内可以达到五等水准的精度;检验合格后,GPS七参数转换的高程数据可以满足图根控制精度的要求。     

三维七参数与二维七参数坐标转换的研究

为了验证三维七参数和二维七参数坐标转换模型的可靠性,严格推导三维七参数及二维七参数转换模型,并用IGS站数据进行检验。结果表明,由三维七参数和二维七参数转换模型求出的坐标参数与布尔沙模型求出的坐标参数存在着明显差异,证明用前两种模型求解的坐标转换参数只是普通的回归参数,它们不再具有坐标旋转、平移、缩放的实际意义,但均可以用于大区域坐标转换。     

关于三维直角坐标七参数转换模型求解的讨论

本文针对三维直角坐标转换中7参数量纲不同的问题,设计了"变更求解参数以使形式误差基本相当"的求解模式,有效改善了小参数情况下法方程的条件,并提高了大参数情况下参数解的稳定性。针对大旋转角情况,设计了简洁有效的迭代求解模式,便于模块化编程,并具有收敛快、参数初值动态范围广的特点。针对大平移,采取了预先部分扣除的方式,获得了稳定的参数解。算例验证了这些处理方式的有效性。     

三维基准转换七参数初始值解算的两种简便模型

针对大旋转角三维坐标转换中需要给定转换七参数初始值以便于平差迭代求解的问题,本文提出两种概算的简化模型,即基线模型和联合模型。两模型中均对旋转矩阵做简化处理,忽略其正交矩阵的特性,从而将严密的非线性平差模型转化为线性平差模型。该方法计算中无须迭代,简单易行,使用MATLAB模拟数据验证结果表明,该方法不仅可用于求解七参数的初始值,而且在100 m3范围内,当转换点三轴误差均小于5 mm时,两种模型都可满足转换误差小于2 mm的要求。     

基于Matlab的七参数空间坐标转换研究与实现

分析了七参数空间坐标转换模型和Matlab语言在矩阵运算方面的优势。在此基础上开发实现了七参数空间坐标转换程序。简要介绍了利用Matlab语言开发此程序的一点体会。     

七参数坐标转换模型的适用性分析

本文阐述了Bursa和Molodensky七参数坐标转换模型。对七参数转换模型中平移、旋转及尺度变化参数之间的相关性进行了分析,也研究了当已知点坐标发生微小变化时,对转换参数稳定性的影响。从理论上证明了在小范围内Molodensky模型参数之间是不相关的,已知点坐标的微小变化对Bursa模型参数的影响较大,而对Molodensky模型参数的影响较小,Molodensky模型比Bursa模型稳定;验证了两个模型结果的等价性,对于小区域,更适合使用Molodensky模型。     

不同空间域七参数选取对坐标系转换的影响研究

深入分析并论述了在小区域内用已知点解算出的七参数得到的转换坐标与用测绘部门给定的大区域七参数直接解算得到的转换坐标的差异,得出大区域转换七参数与小区域转换七参数转换坐标之间存在的关系。     

七参数坐标转换及C++程序实现

在工程测量中,可能会遇到测量位置偏离中央子午线比较远或者测区所处的平均海拔比较高,就会造成测量结果长度发生了变形,也有时会因为原有的坐标系不能满足各类工程的需要,这都需要建立独立坐标系。独立坐标系的建立,需要把测区控制点的坐标由国家坐标系向独立坐标系转换。基于七参数坐标转换原理,用C++语言编写三维坐标转换软件,并通过实例验证,该软件转换精度较高,具有实用价值。     

半参数模型在大地坐标转换中的应用

半参数模型增强了模型的适应性,在测绘数据处理中得到越来越广泛的应用。采用半参数模型对传统的布尔莎七参数模型进行改进,利用公共点坐标数据进行分析计算,并讨论半参数模型中正则矩阵的选取对模型精度的影响。为传统大地坐标转换提供一种解决途径。     

基于EMD-LSTM耦合预测模型的BDS多路径误差削弱方法研究

北斗卫星导航系统(BDS)在短基线测量中存在的多路径误差是影响定位精度的主要误差项.针对多路径误差的非线性以及坐标序列的非平稳特性,拟采用经验模态分解(EMD)与长短期记忆网络(LSTM)结合的方法,构建EMD-LSTM耦合预测模型,对多路径误差进行预测,削弱多路径误差的影响.实验结果表明,EMD-LSTM耦合预测模型能够有效地削弱了多路径误差影响,E、N、U方向精度分别提高了22%、36%、40%.     

三维坐标转换的多元线性回归模型及粗差剔除

将三维直角坐标转换归结为多元线性回归模型,导出其矩阵方程形式及精度评定公式;通过实例研究多元线性回归和7参数解法的异同,得出重要结论;提出一种构造r统计量逐点剔除观测值粗差的有效方法.     

基于方差膨胀模型的多个粗差的探测

本文将粗差归入随机模型,提出了基于方差膨胀模型的粗差探测方法。首先针对测量平差实际给出了非等权独立观测条件下的单个粗差的Score检验统计量,然后提出了基于方差膨胀模型的两种定位多个粗差的方案,最后对一边角网进行了计算和分析。大量试验表明,用本文给出的定位多个粗差的方法是切实可行的,它不仅有效地发现了粗差,而且计算简便、快捷,结果比较理想。     

利用改进灰色模型的钟差预报算法及其精度分析

灰色模型在钟差长期预报中虽具有一定的优势,但是预测的精度还有进一步提高的可能。在本文中,采用经过数据预处理和残差修正对一阶灰色模型进行了改进,再对GPS卫星钟差进行不同时间尺度上的预报。算例利用IGS提供的精密钟差产品,建立了一个基于改进灰色模型的预报算法,改进灰色模型的预报精度较传统的二次项模型有了很大的提高,且预报结果的收敛性也获得了一定程度的改善。     

低精度光纤陀螺随机误差的辨识与仿真

陀螺随机漂移是影响惯性导航和组合导航精度的重要因素。为了有效辨识出光纤陀螺随机漂移噪声的参数,采用了自相关函数、功率谱密度和Allan方差对实测陀螺数据进行分析。实验结果表明:自相关函数、功率谱密度和Allan方差都能有效辨识出陀螺输出信号中的角度随机游走噪声,只有Allan方差能辨识出其中的角速率随机游走噪声。Allan方差可以为光纤陀螺随机漂移建模提供参考。     

一种历元间差分的多粗差探测方法

针对无人机飞行过程中观测值质量较差、复杂多变的动态环境带来多个粗差,从而严重影响解算结果的精度及可靠性的问题,该文提出了一种基于历元间变化量的多粗差探测新方法。由于无人机RTK的采样率一般较高,前后历元间具有较好的一致性,所以本方法通过历元间差分进行初步探测,之后运用高精度历元间变化量的先验信息进行抗差卡尔曼滤波,并且本文对粗差和周跳进行区别处理,从而保证即使在多周跳多粗差的情况下,依然保证滤波器的稳定性。通过中海达自主研发的后处理软件UAV-PPK,对多组实测数据进行模拟实时RTK及后处理PPK解算。结果显示,该方法通过历元间变化量的约束,可有效地对多粗差进行探测,防止发生跳变,从而为无人机实时RTK及后处理PPK提供连续高精度、高可靠性的位置信息。     

DEM-induced errors in developing a quasi-geoid model for Africa

Errors in digital elevation models (DEMs) will introduce errors in geoid and quasi-geoid models, via their use in interpolating free-air gravity anomalies and (in the case of the quasi-geoid) their use in computing the Molodensky G ₁ term. The effects of these errors and those of datum shifts are assessed using three independent DEMs for a test region in South Africa. It is shown that these effects are significant and that it is important to choose the best-possible DEM for use in geoid and quasi-geoid modelling. Acknowledgments.The land gravity data used for this research were provided by the South African Council for Geoscience. Marine gravity anomalies were provided by the Danish National Survey and Cadastre (Kort & Matrikelstyrelsen). The GLOBE DEM was provided by the US National Geophysical Data Centre, and the CDSM DEM was provided by the South African Chief Directorate for Surveying and Mapping. The constructive comments of the reviewers are gratefully acknowledged.     

基于Kalman滤波的动力学模型误差估计算法

本文分析介绍了模型误差对滤波解和预报残差影响的表达式.随后,针对GPS/INS松组合导航系统观测信息无冗余的情况,给出了基于Kalman滤波的动力学模型误差估计算法.最后利用一个车载实测数据证明了算法的有效性.