弦线支距的简明计算公式及最大支距控制试验

地铁设计中暗控隧道常采用综合曲线形式。这些综合曲线采用何种测设方法最优，则需要根据现场环境、施工设备以及工程特点等条件进行具体分析。本文在综合分析北京地铁复八线热－八区间施工中首次使用我国自行研制的半断面插刀盾构机的具体环境的基础上，提出用弦线支距法进行综合曲线放样。推导一种简单、明了的计算公式，并对弦线最大支距的控制做现场试验与精度分析。     

基本VC和Matlab的不同测站下数据拼接程序的实现

介绍了3维激光扫描仪研制过程中,把不同测站下的点云数据进行拼接的关键技术。详细阐述了通过量测不同测站下的同名点坐标,计算出不同测站之间的姿态关系,然后把点云数据转换到一个测站,进行数据拼接的过程。并结合VC和Matlab各自的优点,很好的实现了姿态关系的解算,为后期的3维建模奠定了基础。     

航空标量重力测量中的姿态改正

本文阐述了航空标量重力测量中姿态改正的两种计算方法,即矩阵施转法和解析法,并用这两种方法进行了计算,同时根据计算结果对姿态信息的影响进行了初步探讨。     

基于SVM的导航星表构造

导航恒星提取一般采用星等过滤方法MFM(Magnitude Filtering Method).但是MFM方法存在两个明显的缺陷:若星等阈值太高,导航星表冗余度高;反之,导航星表出现视场(FOV)空洞.支持向量机SVM(Support Vector Machine)作为一种可训练的机器学习方法,依靠小样本学习后的模型参数进行导航星提取,可以得到分布均匀且恒星数量大为减少的导航星表.利用SAO星表进行了实验,并对导航星表内恒星的分布情况作了统计.实验证明,SVM作为导航星提取算法具有很好的应用前景.     

ZY-3卫星在轨几何标定方法

在分析资源三号卫星成像特性和物理结构的基础上,提出了基于拼接CCD的分段多项式系统误差模型,同时对资源三号卫星的姿轨数据进行分析研究,提出逐点带权多项式姿轨模型。采用资源三号卫星的高精度模拟数据进行在轨几何标定实验,验证了拼接CCD的分段多项式和逐点带权多项式更加适合于资源三号卫星的在轨几何定标。     

基于共姿态道集的静校正方法

静校正问题是地震勘探的关键问题,直接影响地震勘探精度和准确性.实际地震采集过程中,当在相同接收点位置上不同时间内插拔布设了不同的检波器时,对于目前基于地表一致性理论假设的基准面静校正和剩余静校正,以及非地表一致性剩余静校正都不具备适用条件.为解决这一问题,本文提出了基于共姿态道集的静校正方法,将相同接收点位置上不同时间布设的检波点所接收的地震数据抽成不同的共姿态道集,在共姿态道集内实施地表一致性静校正;当某接收点位置上具有若干个共姿态道集时,该接收点位置上可能会存在多个检波点静校量;炮点静校问题仍然采用地表一致性静校正方法解决.该方法解决了同一接收点位置上不同共姿态道集之间的非地表一致性静校正问题,同时也解决了全区的检波点和炮点的地表一致性静校正问题,在实际数据应用效果明显.

     

基于卡尔曼滤波重构GRACE-FO姿态数据

重力卫星姿态数据通过非保守力转换和KBR（K-Band Ranging）天线相位中心改正影响时变重力场模型精度,因此如何获取高精度的姿态数据是原始载荷数据处理的重要研究内容.GRACE-FO（GRACE Follow-On）每颗卫星均安装了三颗星敏感器和一个惯性测量单元（IMU,Inertial Measurement Unit）测量卫星姿态数据.星敏感器对姿态的低频部分敏感,惯性测量单元对姿态的高频部分敏感,融合这两类数据可以获得高精度的姿态数据.为此,本文首先基于扩展Kalman滤波,以四元数和陀螺仪漂移参数为状态变量推导了一种新的姿态Kalman滤波融合算法.然后基于GRACE-FO Level-1A实测数据验证本文提出的姿态Kalman滤波算法是否可行,并分析对反演时变重力场模型精度的影响.对于GRACE-FO星敏感器数据处理而言,融合多个星敏感器数据可以抑制高频部分噪声的精度,特别对于三个星敏感器融合的精度要略高于两个星敏感器融合.对于星敏感器与IMU融合而言,本文解算的姿态数据充分融合了IMU测量的角速度信息,相较于官方机构精度至少提高了3倍,并在0.01~0.1 Hz上噪声水平要低一个量级左右.对时变重力场反演而言,从反演时变重力场模型的阶方差和等效水高上看,在任务初期姿态数据误差引起的时变重力场模型误差大约为5%,而进入任务稳定期时反演的重力场模型精度基本一致.目前姿态数据的精度对反演的时变重力场模型的精度影响很小,影响时变重力场模型的精度主要来源于其他误差.

     

基于ARM与Linux的姿态角测量系统的研制

选取旋转矢量算法作为姿态角测量系统的姿态矩阵更新算法.针对三子样算法采样周期长的特点,提出了重复使用采样数据的方案以保证系统的实时性.选取陶瓷静电陀螺仪CG-L53为角速率传感器,设计了以AT89S51为MCU的信号采集板,搭建了以ARM芯片为CPU的计算机平台,完成了系统各模块的软件设计.仿真测试结果表明,系统能较稳定地输出姿态角信息.     

无线电磁波随钻测量系统姿态精度的影响因素分析

煤矿井下采用水力钻进方式进行碎软煤层瓦斯抽采时,容易出现塌孔、孔壁失稳,电磁波随钻测量系统适用于气体钻进,在碎软煤层瓦斯抽采中逐步得到应用。钻孔轨迹的准确性是影响碎软煤层瓦斯抽采效果的关键,电磁波随钻测量系统使用中,出现轨迹测量精度不够、误差大的现象。为解决这一问题,分析测量系统从设计到应用全过程中影响姿态精度的因素,列举因素产生的原因及解决方案,重点针对钻进现场出现的电磁波系统精度问题进行分析。通过现场采集数据、分析曲线趋势规律,确定造成误差大的原因为测量短节与外无磁钻杆不同轴,设计现场自校准方法和流程要求。提出查表补偿法和拟合函数法2种校准方式,对2种方法的原理、方法选择以及相关参数计算给出了说明。最后采用拟合函数法对实测数据进行了校准修正,修正后的姿态数据精度达到0.2°,解决了无线电磁波随钻测量系统在使用中的姿态精度不高问题,满足碎软煤层瓦斯抽采轨迹测量精度要求。      

补充构架航线在低精度POS航摄数据测图中的应用

目前,无人机摄影测量作为主流的测绘手段,已在众多领域得到了广泛应用,但市场中多数无人机未搭载高精度定位测姿系统.在满足精度要求的前提下,为减少野外控制测量工作,研究利用高精度定位功能的实时动态载波相位差分技术(Real-Time Kinematic,RTK)无人机实施补充构架航线设计,探索了构架航线下的区域网平差原理,并在辅助光束法平差过程中,通过设置不同观测值权重提升了空中三角测量精度,从而降低了对控制点数量的需求.实验选取了某丘陵地区实施无人机航摄,经对6组不同方案下的解算结果进行分析,得出本文方法可有效提高对地定位测量精度,大大降低野外控制点布设工作,具有一定的应用价值.