基于整体最小二乘法的任意旋转角度三维坐标转换

在研究任意旋转角度三维坐标转换的过程中,针对控制点在两套坐标系下均存在随机误差(EIV模型)的情况,提出在只有三个控制点的情况下采用改进的附有约束条件的加权整体最小二乘法进行解算,在控制点较丰富(四个及以上)的情况下采用多元整体最小二乘法(观测方程的观测值不只一列的整体最小二乘法)进行解算,解决系数矩阵中重复随机元素改正数不相等的问题,提高参数值的精度。

任意旋转角三维坐标转换的微分罗德里格矩阵算法

为分析现有小旋转角和任意旋转角三维坐标转换模型存在的问题,利用罗德里格矩阵、反对称矩阵与向量积运算性质将矩阵微分形式转换为参数向量微分形式,从而提出微分罗德里格矩阵算法。该算法避免了现有算法普遍存在的矩阵求导问题,实现了函数模型和随机模型同步迭代更新,以提高精度和迭代效率。最后,通过文献算例和仿真算例对本文算法和3种现有算法进行比较分析。统计结果表明,所提算法在迭代次数、参数真误差等方面改进效果显著。

任意旋转角坐标转换的简便模型

本文提出了一种适合于任意旋转角坐标转换的简便模型,该模型的原理是首先对两套坐标系下各点的坐标进行重心化,而后求得转换矩阵。在一个模拟算例和一个工程实例中应用本文的方法进行坐标转换并对结果进行分析和比较,说明了本文提出的简便方法的实施过程和有效性。将本文提出的方法用于地铁盾构的姿态控制,取得了令人满意的效果。

大旋转角三维直角坐标转换的一种线性模型

对大旋转角三维直角坐标转换,在3个或3个以上公共点时,通过构建辅助公共点,以平移量及旋转矩阵元素为参数组成线性方程,按最小二乘法完成参数计算及坐标转换,适应于任意旋转角的三维直角坐标转换。

任意旋转参数下的坐标转换算法及其在高铁测量中的应用

现代智能型全站仪可以在不整平的情况下进行高精度的三维坐标测量,但应用到工程坐标系需要把不整平测量的三维坐标通过公共点进行坐标转换。对基于罗德里格矩阵直接解算的坐标转换数学模型进行了研究,编制了计算软件;并与布尔沙模型及罗德里格矩阵迭代算法的计算结果进行对比分析。该算法通过纯线性的方法解决了非线性约束问题,模型稳定可靠、转换精度高,适用于任意旋转角的三维空间坐标转换。通过该算法求得工程坐标系下全站仪不整平测量时的站心坐标,应用于高速铁路的轨道测量过程中,将会大幅度提高测量效率。

适合大旋转角度的坐标转换方法及其程序实现研究

文章在论述大角度坐标系统转换方法的基础上,建立了平差模型,阐述了使用非线性平差、方向余弦参数进行约束的大旋转角度的三维坐标转换参数计算方法,并使用Matlab语言编程实现,该方法适合于任何角度的空间直角坐标旋转,具有非常重要的应用价值。

基于C#的空间任意角度直角坐标转换程序的设计与实现

工程测量中经常遇到任意角度的空间直角坐标转换问题,本文以Visual C#.net 2005编制计算软件详细说明了基于13参数的空间任意角度直角坐标转换程序的设计与实现过程。应用结果验证了13参数转换模型的可行性,且计算收敛速度快,精度高,易于程序实现。

一种适用于大旋转角的三维坐标转换参数分步解算方法

提出一种分步求解三维坐标转换过程中的三类转换参数的方法,其中最为复杂的旋转参数选择基于罗德里格矩阵的坐标转换模型,适用于大旋转角,解算过程清晰、计算简便、可靠性好。

基于改进的高斯-牛顿法的非线性三维直角坐标转换方法研究

提出了一种基于改进的高斯-牛顿法的非线性空间三维直角坐标转换的方法。该方法解决了传统空间三维直角坐标转换中采用的线性模型不适合大旋转角的难题,具有计算简便、收敛速度快、不依赖7个坐标转换参数初值、便于程序实现等特点。最后通过模拟算例验证了该方法的正确性。

三维坐标转换的非线性模型

讨论了三维坐标转换的线性模型的应用范围 ,提出了三维坐标转换的非线性模型 ,解决了线性模型对旋转角大小的限制。

三维直角坐标转换的一种阻尼最小二乘稳健估计法

提出了一种利用阻尼最小二乘原理进行三维直角坐标转换的方法,并在模型中加入了稳健估计进行粗差探测与剔除。该方法的特点是:不依赖7个坐标转换参数初值,计算收敛速度快,计算结果精确稳定可靠,不仅适合于小旋转角而且也适用于任意的大旋转角。通过模拟算例验证了该方法的正确性。

大角度三维基准转换及公共点的确定

介绍适用于大角度三维基准转换的一种迭代计算方法,解决非线性三维基准转换的问题,并讨论如何选定基准转换所需的公共点及其精度和数量。

浅谈三维坐标系的转换

结合上海市磁悬浮快速列车示范运营线工程的实际 ,通过坐标轴的旋转论述不同坐标系间的转换问题。

三维任意旋转角度坐标转换的整体最小二乘回归解法

提出了一种简单适用于任意旋转角的三维空间直角坐标转换模型,采用了最小二乘和整体最小二乘回归进行解算,实例验证了模型的准确性。

基于空间向量的三维基准转换模型

从空间几何角度出发,利用空间向量的关系研究坐标转换,提出一种新的三维基准转换模型。通过模拟算例和在工程中的实际应用证明:该模型不受坐标转换旋转角大小的约束,能适用于任意角度;计算结果可靠,精度较高,与现有模型相比,有着简便、效率高的特点。

宽线三维转换波资料处理方法及效果分析

研究了三维转换波资料坐标旋转、面元划分及三维共转换点计算方法,即将每一个转换波共炮点道集内所有地震道进行坐标旋转,旋转后的转换波道集在炮检距、纵横波速度已知的条件下,用迭代方法计算三维转换点的平面坐标,并绘制在平面上。将平面分割为小的面元,凡是转换点在同一面元内的记录道都属于同一共反射点转换波道集,转换点面元大小与纵横波速度比有关。在上述研究的基础上,建立了宽线三维转换波资料处理流程,处理了某油田某地区的宽线转换波资料。

基于AutoCAD的图形数据坐标系转换细节问题探讨

随着各地2000国家大地坐标系的建立与逐步启用,原有坐标系空间数据成果转换日益提上日程。规划主管部门以及勘测、规划设计单位在多年来的业务工作中积累和生产了大量基于AutoCAD的图形数据,为保证历史数据的延续性、可利用性,需要开展坐标系转换工作。本文结合石家庄数据转换情况,探讨转换过程中的技术问题,尤其是一些细节问题。

激光跟踪仪大角度不整平测量精度分析

利用全站仪进行竖井等狭窄竖向空间传递测量时,垂直角过大导致高程精度急剧降低。根据激光跟踪仪可在平躺甚至倒挂状态下测量的特点,将狭窄竖向空间的垂直角测量转化为水平角测量,可以解决竖向高程传递问题。采用独立参数推导了适用于大旋转角的坐标转换和三维边角网平差模型;利用自主设计的大角度倾斜姿态测量装置,分析了仪顶角对精度的影响,并优化设站方式,实现激光跟踪仪在整平状态、旋转45°和旋转90°的3种姿态测量。不同布设模式的控制网平差结果表明,大角度不整平三维网的均方根误差小于0.349 mm,单位权中误差小于0.582 mm,点位精度优于0.634 mm,距离差值优于0.044 mm,精度可靠,此方法可用于狭窄竖向空间的三维坐标传递。

任意旋转角三维空间直角坐标转换的迭代算法

在传统三维空间直角坐标转换模型的基础上,提出了一种迭代法来求解7参数精密解,不依赖于7参数初始值,适用于任意大小旋转角的空间直角坐标转换,该方法易于编程实现,具有参数计算稳定,收敛速度快等特点,实例和模拟算例验证了该方法的正确性,具有较高的应用价值。

用扫描摄影的直接线性转换法进行三维运动数据采集

近二十年间有几种新方法可用来进行三维数据采集,其中最重要的是1971年由Abdel-Aziz和Rarara提出的直接线性转换法(DLT)。这个方法摄影机的安放位置可形成15°、30°或45°。两架摄影机成30°角安置效果最好,虽然可达到60°,但效果不好,按45°角安置时效果最差。增加到4台摄影机可改进精度,当拍摄对象旋转超过30°角时,用两架摄影机就不能保证精度,应使用更多的摄影机拍摄更大的旋转角度。