精密单点定位结果转换至CGCS2000坐标方法

为了解决精密单点定位结果存在坐标框架历元不明确、时间坐标基准不统一、使用速度场转换精度,导致难以应用到实际工程中的问题,分别采用全域七参数转换法、局域七参数转换法,以及使用点位速度进行转换的基线法、反距离加权法、欧拉矢量法对上海区域利用精密单点定位结果转换至CGCS2000坐标进行研究,并分析了其适用性。结果表明七参数方法精度略高于使用速度进行转换的方法,转换精度达到毫米级,可以满足实际工程中的需要,且局域七参数转换法精度略高于全域七参数转换法。使用速度进行转换的方法中基线法的转换精度最高,可以达到毫米级。在实际工程应用中推荐使用七参数转换方法将精密单点定位结果转换到CGCS2000坐标系下,以充分发挥精密单点定位技术的优势。

两种空间直角坐标系转换参数初值快速计算的方法

在已知不共线3点在两坐标系下坐标的条件下,提出了两种快速计算两坐标系间转换参数概略值的方法。其中一种是先通过三点构造在两坐标系下的一个新点,将两个坐标系平移到该新点,从而消除平移参数。利用此时的三点坐标可以方便地求得两坐标系间的旋转矩阵,由旋转矩阵可进一步求得旋转角和平移参数;另一种方法是先通过已知的三点构造出一个新的坐标系,通过该坐标系可计算出待求的两坐标系及其旋转参数,从而求得待求两坐标系间的旋转参数。最后,通过旋转参数可计算出平移参数的概略值,并试验验证了两种方法的正确性。

基于重心基准的平面坐标转换研究

不同平面直角坐标系的转换包括平移、旋转和尺度因子4个参数,当转换系数矩阵严重病态时,参数解不可靠。考虑到自由网平差中的重心基准条件与转换模型的相关性,通过附加重心基准条件消去两个平移参数来解决转换矩阵严重病态的问题,从而求出正确的坐标转换参数。用实例对该方法进行了验证。

车载激光扫描仪外参数标定方法研究

"车载多传感器集成系统"是一套集成GPS、IMU和CCD相机等多种传感器为一体的移动测图系统,系统工作时需要通过GPS和IMU实时传递扫描线中心的位置和扫描仪的姿态,这样就必须确定激光扫描仪的中心与GPS天线中心之间的位置关系,以及激光扫描仪与IMU的姿态关系,即标定出激光扫描仪的外参数(三个平移参数、三个旋转参数以及一个尺度变换参数)。但是由于激光扫描仪的扫描中心和扫描光束都是不可见的,为此提出了一种激光扫描仪的标定方法:应用硅电池找出激光扫描线的准确位置;应用玻璃反射、透射激光扫描线,得到控制点在像方坐标系下的坐标;再通过全站仪测得控制点在物方坐标系下的坐标;最后通过三维坐标转换模型,应用改进的高斯-牛顿法编制程序求解出激光扫描仪的外参数并进行精度评定。

坐标系转换参数初值快速计算的新方法

在已知不共线3点在两坐标系下坐标的条件下,提出一种快速计算两坐标系间转换参数概略值的方法。通过已知的3点构造出一个新的坐标系,根据该坐标系可计算出待求的两坐标系分别与它的旋转参数,从而求得待求两坐标系间的旋转参数。再根据旋转参数计算出平移参数的概略值。通过实验验证方法的正确性。

三种坐标间转换的雅可比矩阵数值导数计算方法

提出了一种用于空间大地直角坐标、大地坐标以及平面坐标与大地高之间相互转换的雅可比矩阵的数值导数的计算方法。该方法可以用较容易且精确的替代直接方法来实现不同类型间的坐标转换。在空间大地直角坐标与平面坐标与大地高之间的转换实验测试过程中 ,只要选取合适的增量 ,数值导数的精度都会满足要求 ,并且数值导数的精度的一致性也得到了验证。另外 ,该方法比采用直接方法计算速度显著加快 ,数值导数的精度、一致性和减少计算耗时在实验测试中效果非常好。

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。

工程平面控制网置平平差的方法研究

提出一种将秩亏自由网平差和三参数坐标转换相结合的平面控制网平差方法,其特点是在平差过程中控制网整体网形不因上级控制点点位的改变而变化。首先介绍秩亏自由网平差及其精度评定的原理,推导进行控制网三参数坐标转换及对置平后的控制网进行精度评定的数学模型。仿真计算结果证明了对传统边角控制网而言,置平平差较约束平差具有更强的抗原始数据误差的能力,是一种工程平面控制网平差的新方法。

基于仿射变换的快速全局运动估计算法

全局运动估计是计算机视觉、视频处理等领域广泛采用的手段之一。为了降低全局运动估计计算复杂度,提出一种基于像素梯度的全局运动估计方法。就运动模型而言,采用了复杂性与准确性较好均衡的六参数仿射模型。为了提高计算速度,采用了两层金字塔进行多分辨率计算,而且在每层迭代计算中都抽取梯度较大的特征点进行计算,同时结合了高斯-牛顿优化计算方法。实验验证了提出的全局运动估计算法的计算效率和精度。

基于传输矩阵的电力变压器高频网络参数计算

针对大容量电能变换系统中,传导电磁干扰传播耦合途径未考虑变压器对高频干扰信号的传输影响这一问题,研究变压器高频网络参数计算方法,进而为研究变压器高频信号传输特性提供依据。用无源参数电路描述变压器高频模型,通过变压器外部端口阻抗测量提取模型参数,基于传输矩阵的网络参数求解方法计算网络参数。计算结果与实验对比验证了在1 MHz频率内所提出的计算方法具有较好的准确性。

关于北京54和西安80坐标系相互转换的探讨——基于湖北省境内控制成果

基于大地坐标全微分公式探讨了54和80坐标之间的相互转换问题,对常用的3 参数法和7 参数法做了一些改进。用参数法进行坐标转换,参加运算的已知控制点决定了转换结果的精度。笔者基于湖北省内的控制成果库,通过实验分析了控制点的选取范围、参加运算的控制点的个数及控制点的等级对转换结果的影响。

果实振动响应时的空中运动数学模型

现有的高速摄影技术主要用于研究果实运动时以果实表面某一特征点作为果实质心的运动状态,该方法实际上只能反映出果实表面特征点的运动轨迹及瞬时位移、速度及加速度,并不能反映果实质心在空间瞬时的平移、摆动及旋转姿态。该文提出了一种将果实空间运动分解为对应果实空间运动瞬时姿态的平移、摆动及旋转的计算方法。通过制作实体单位连体基坐标系并确定其初始静态位置,建立果实在绝对坐标系中的表面特征点坐标与连体基坐标系的转换关系,确定在运动过程中果实上连体基坐标的动态绝对坐标,基于相邻两时刻点连体基坐标中的位置变化关系计算果实瞬时动态位移、速度及加速度,以及果实摆动与旋转的瞬时角度、角速度及角加速度运动参数。应用ADAMS计算软件,通过设定特定的平移、摆动及旋转的复合运动关系进行运动仿真,应用该文构建的计算公式进行计算,将计算结果与理论仿真值进行对比,确定计算公式的计算精度。位移最大单向平均绝对误差只有5.9×10^-8 mm,且位移、速度及加速度的绝对误差存在10^3数量级的逐步放大,位移与速度的相对误差完全一致,加速度相对误差则大于位移与速度,最大加速度平均绝对误差与平均相对误差分别为6.5×10^-2 mm/s2及4.13×10^-2%,摆动与旋转的最大平均绝对误差分别为5.43×10^-2与9.51×10^-2°/s2。结果表明,该文构建的计算方法应用于求解果实的瞬时运动姿态是可行的。

GPS测量坐标转换实用性问题的分析

针对 GPS测量坐标转换方法中存在的问题 ,提出了强制符合平面四参数法和多项式拟合法 ,这两种方法能够有效的克服高程系统以及椭球参数不一致所造成的误差 ,比较适合于工程自由坐标之间的转换 ;同时本文给出了基于“全球大地水准面的几何中心同地球质心相重合”这一假设之上的莫洛金斯基坐标转换法 ,该法不需要联测公共点即可将 WGS- 84坐标转换成本地局部坐标。上述几种方法减少了额外的联测工作量 ,提高了

目标分速度的遥、外测数据融合估计算法

建立了发射坐标系和惯性坐标系之间的转换关系 ,讨论了利用遥测数据计算引力加速度的具体方法 ,并给出了计算公式 ;最后建立了利用遥、外数据融合估计目标外测分速度的算法。文中给出的仿真结果说明 ,利用遥测数据融合计算目标分速度可极大提高计算精度 。

缺少已知控制点时的平面控制测量方法研究

在目前海洋测绘中,平面控制测量主要采用静态同步观测方式,通过联测不少于2个已知控制点实施。为探究少于3个已知控制点时能否有效开展平面控制测量,结合工程试验,采用RTX后处理(RTX-PP)技术获得控制点ITRF2014框架当前历元坐标,然后根据已知控制点数量情况,分别采用四参数平面坐标转换、坐标平移转换、框架及历元转换将上述坐标转换至2000国家大地坐标系(CGCS 2000)坐标,并与控制点已知坐标对比。结果表明:点位精度介于0.01~0.03 m之间,满足海洋测绘中控制点点位精度要求。该测量方法可作为静态同步观测的有益补充,也可作为现行规范后续修订完善的有益尝试。

基于增强现实技术的翻译系统建模技术研究

基于增强现实技术的翻译系统,通过跟踪用户头部位置和姿态的变化将飞机座舱的辅助信息实时显示在头盔显示器上,以软件的形式实现了进口飞机座舱设备的汉化。系统建模包括对系统整体架构的描述和各分系统的数学解决方案:座舱分系统采用将各仪表部件抽象为空间平面的方法来建模,文章介绍了在座舱和跟踪器两种坐标系下的平面方程建立方法;为统一参考坐标系,文章采用最小二乘法对坐标变换矩阵进行参数估计。

手持式GPS坐标转换参数解算方法

利用购自吉林省测绘局的4个国家三角点的西安80坐标,配合手持式GPS(奇遇eTrex Venture)实地测得的对应WGS-84坐标,应用五参数法解算出龙井市城区及周边WGS-84坐标转换为西安80坐标的转换参数.将其输入手持式GPS接收机,对龙井市区范围内的部分控制点进行实地验证,最大误差4.2 m,最小误差0.7 m,符合手持式GPS单点定位精度要求.

Bursa转换模型七参数严密解算方法研究

针对现行教材中Bursa线性转换模型只适合小旋转角的情况,提出了基于中心化后Bursa转换模型七参数严密解算方法,迭代过程无需计算搜索步长λ。通过实例计算表明,该方法数值计算正确,适用于任意两空间坐标系之间的严密转换。

基于坐标变换迭代拟合法的生物电阻抗模型参数提取方法研究

研究了一种基于最小二乘模型的坐标变换迭代拟合新算法,可用于生物组织电阻抗模型参数的提取。与其它方法比较,此算法具有收敛速度快、数值拟合精度高等特点。实现了快速、精确地提取阻抗模型参数Ri、Re、Cm和α的目标。按照低功耗、低价位和高性能价格比的设计要求,设计了双CPU结构的生物电阻抗测量系统。初步实验结果表明,长期静坐引起肢体缺血使阻抗模型参数Ri显著上升,反映了下肢组织缺血的变化。

基于激光三角法的三维轮廓测量系统研制

为了改善光电子技术、数字图像处理等3D打印相关技术课程的实践教学效果,设计了基于激光三角法的三维轮廓测量系统。采用单片机作为主控制器,步进电机驱动旋转靶台使待测物体做360°旋转,工业相机采集线激光器照射到被测物体的反射光,对图像进行二值化和滤波预处理、极值法提取激光线中心、点云坐标计算等处理后获取被测物体三维轮廓信息。实验结果表明,该系统能够准确获取被测物体三维轮廓,测量误差小于±0.5mm。