全站仪三轴误差的检验分析

考虑全站仪竖轴、横轴、视准轴对测角误差的影响,从全站仪三轴误差的数学规律进行探讨,阐述多余观测减小误差的理论,确立测量值检测比对标准和有效利用误差特性,分析竖轴横向倾斜误差、横轴倾斜误差和视准轴误差检验方法,并以实测数据验证其可靠性。     

三轴椭球法截线的曲率半径

研究了三轴椭球的几何性质,得到了三轴椭球面上任意方向法截线的曲率半径,进而得到了三轴椭球面上过任一点的子午圈和卯酉圈的曲率半径     

三轴弹性地球自转的动力学方程

整体地球自转动力学理论一般假设地球是旋转对称的,但实际上地球是一个非对称的旋转椭球体。因此,三轴地球自转的研究是符合现实的。本文在弹性地球自转Liouville方程的基础上,在推导过程中所有量保留到极移平方和椭率乘积量级而忽略其更小量级的情况下,给出了适用于地球自转研究的三轴弹性地球自转的动力学方程。同时也列出了求解三轴弹性地球自转自由摆动的两种方法,即椭圆积分方法和椭圆函数方法。最后指出,如果在推导过程中保留更小量级,则弹性地球模型的自转动力学方程无解析解;旋转对称地球自转的线性解是三轴地球模型在极移量级下的一种特例,且三轴弹性地球模型不可能出现第二自由摆动。     

三轴刚体地球自转的动力学方程

整体地球自转动力学理论的研究一般是在旋转对称模型基础上进行的,但实际上地球是一个非旋转对称的椭球体,因此,三轴地球模型的自转理论研究具有一定的意义。在刚体地球自转Euler动力学方程的基础上,结合物理学中的空间自由旋转物体(如陀螺)的运动学方程,在极移平方量级的精度上给出适用于地球自转研究的三轴刚体地球自转的动力学方程,同时也给出求解三轴刚体地球自由摆动的两种方法,即椭圆积分方法和椭圆函数方法。最后得出旋转对称地球自转是三轴地球自转在极移量级情况下的一种特例,且三轴刚体地球模型不可能出现第二自由摆动的结论。     

微波暗室三轴仿真转台旋转中心测量

针对表述微波暗室三轴仿真转台位置与姿态特征的三轴旋转中心以及偏航轴、俯仰轴、横滚轴等元素均为虚交点、虚轴线的特点,该文提出了基于全站仪MetroIn的高精度微波暗室转台中心测量方法。针对微波暗室特殊的测量环境,结合转台自身特殊的结构特征与运动特性,制定了相应的设备布站与测量实施方案,实现了对微波暗室三轴仿真转台虚拟旋转中心的测量。     

基于正弦拟合的三轴磁力仪标定方法

三轴磁力仪是一种常用的磁场测量工具,在地磁导航、海洋磁测、地磁勘探等领域应用较为广泛。作为一种磁场矢量测量工具,三轴磁力仪的磁测误差主要来源于三轴非正交、敏感轴灵敏度不一致及零偏误差等方面,磁力仪的标定优劣影响磁力仪的测量性能。为解决三轴磁力仪的标定问题,建立了磁力仪误差补偿模型,提出了基于正弦拟合的三轴磁力仪标定方法。将磁力仪沿平面旋转时的三轴输出数据拟合成正弦曲线,利用正弦曲线的幅值、初相角和平移量等信息计算出磁力仪的标定参数。仿真结果表明:该方法无需非线性优化过程即可实现标定参数的求解,得到的标定参数与设定值吻合度高;磁测噪声对三轴灵敏度系数及非正交角的计算结果影响较小。     

对三轴补偿补偿值的分析与测试

本文对三轴补偿的补偿值逐项进行分析，从测试的总的补偿值中，通过计算分离出各项补偿值，并展示出各项补偿值特性，以助于认识三轴补偿。     

利用剖面测线磁场数据反演三度磁性体参数

常规的格网状加密探测方式很难适用于航空手段对水下动态磁性体进行快速定位与识别,为此,尝试采用磁性体周围少量的几条测线对其进行探测,并利用改进的最小二乘法反演三度磁性体空间位置及磁性参数。根据观测值与磁矩的线性关系以及磁性体中心位置的非线性关系,对磁性体位置与磁性参数分步求解。理论模型推导过程中,顾及了地磁背景场影响和多磁性体情况,给出了相应的数据处理方法。通过实测数据验证表明,提出的方法是收敛的,能达到很高的磁性体几何及磁性参数解算精度。     

三轴地球Chandler晃动的振幅-频率调制机制

研究了三轴地球的自由晃动,给出了Euler动力学方程的椭圆函数解和Euler/Chandler周期。研究表明,三轴性使得极移轨迹变为短、长半轴分别与主惯性轴A、B平行的椭圆,同时使得极移和自转速率产生耦合效应,导致Chandler晃动的振幅-频率调制机制。根据IERS数据还得出了地极正以3.93 mas/a的速率向77.98°W方向漂移的结论。     

三轴刚性地球自由旋转欧拉角变化数值模拟研究

假定地球是一个三轴刚性体,在Euclid空间中做自由旋转.在设定主惯性矩A小于B小于C的情况下,求解欧拉运动方程,得到数值解.计算结果表明:地球在除了自转和自由进动之外,同时还存在着自由章动.章动角会随着时间做周期性变化.重点讨论的是章动角的变化.     

两种不同三轴椭球之间的一般性转换公式

本文导出了两个三轴椭球之间沿法线投影的转换公式，这些公式包括空间直角坐标与大地坐标之间的转换公式；大地方位角及长度的转换公式。转换时顾及坐标长度因子，椭球中心、大小及本身轴向等十种变化因素。     

资源三号卫星传感器校正产品的精度评估

分别选取资源三号(ZY-3)卫星平地和山地区域的前后视影像,量测20个GPS点作为控制点和检查点,对卫星传感器校正产品定位精度进行验证。通过区域网平差算法对传感器校正产品(SC)自带的有理函数模型(RPC)进行优化,消除系统误差。实验结果表明:在地形平坦地区ZY-3卫星SC产品的平面定位精度可达3.275 m,高程定位精度可达1.686 m;在地形起伏较大的山区平面定位精度可达4.335 m,高程定位精度可达3.628 m,满足1∶50 000地形图测绘的要求。     

低空遥感小型三轴陀螺稳定平台的设计与实现

按照测绘领域专用、性价匹配的思想,设计并实现了一套低成本的低空遥感小型三轴陀螺稳定平台。该系统以自主设计的三轴铝制云台为平台,以微电子机械三轴角速率陀螺、线加速度计和磁阻传感器为基础,配置ARM CortexTM-M3 32位核心微处理器,以数字钛合金舵机为驱动输出,具有体积小、精度高、成本低、自主稳定与罗差自检校等特点。实验表明,稳定平台的航向角测量精度可达1°,俯仰角和横滚角可达0.1°,机械控制精度优于0.1°,驱动响应时间小于20ms,可以满足小区域大比例尺地形图立体测绘对稳定平台的要求。     

XH-100多功能三轴仪与花岗岩残积土动力特性研究

本文首先介绍一种新型的多功能三轴试验仪——HX-100多功能三轴仪;然后联合Drnevich型共振柱仪对花岗岩残积土的动力特性进行了试验研究,由此探讨由两种仪器联合测定动力参数的可行性;最后分析了花岗岩残积土动应力应变关系,动剪切模量和阻尼比变化的某些特性。     

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。     

资源三号卫星传感器校正产品定位精度验证与分析

在已有对资源三号(ZY-3)卫星遥感影像质量初步验证工作的基础上,选择同时具有平地和山地的典型实验区影像,进一步深入研究并验证ZY-3卫星传感器校正产品的定位精度.以在实验区外业测量的高精度GPS点作为控制点及检查点,通过区域网平差算法对传感器校正产品自带的有理多项式系数进行精化,消除系统误差;通过自动生成数字表面模型(DSM)和正射影像(DOM),验证其平面测图和立体定位精度,分析地形、控制点数量与分布对精度的影响.实验结果表明:在地形平坦地区,ZY-3卫星数据的平面定位精度可达1.476 m,高程定位精度可达2.213 m;在地形起伏较大的山区,平面定位精度可达1.506 m,高程定位精度可达2.895 m.该精度能满足1:5万比例尺DEM及DOM制作要求,并可用于1:2.5万比例尺地形图的修测.     

资源三号测绘卫星传感器校正产品生产方法研究

目的 分析了资源三号测绘卫星影像产品的高精度要求和几何处理的关键问题,提出了基于虚拟TDI CCD阵列重成像技术的传感器校正产品生成方法。尤其针对多光谱影像4个谱段采用同一虚拟 TDI CCD,解决了谱段间几何配准问题。生产了河北安平地区三线阵及多光谱传感器校正产品,进行了平差实验和立体模型定向精度分析。利用传感器校正产品进行了数字表面模型(DSM)和数字正射影像(DOM)生产实验,并进行精度验证。结果表明,资源三号测绘卫星传感器校正产品的几何精度完全满足1∶5万立体测图要求。     

推扫式高光谱传感器集成的POS系统视准轴及位置偏差检校

推扫式高光谱传感器与其集成的定位定向系统(简称为POS系统)间的视准轴偏差是其影像直接对地目标定位的主要误差源之一。由于垂直下视推扫式高光谱影像连接点间构网强度较弱,不能够进行严密的光束法平差检校,本文将POS系统解算的外方位元素作为只含有系统误差的观测值,建立视准轴和位置偏差简单的光束法平差检校模型。实验结果表明,该检校模型可靠有效,实验区经检校后的直接对地目标定位精度显著提高,其平面中误差约1.4m(约4个像元),高程中误差约4.4m(约13像元)。