一种基于三点后方交会模型的联合测量方法
【专利摘要】本发明涉及一种基于三点后方交会模型的联合测量方法，属于工程测量【技术领域】。本发明首先采用激光跟踪仪分别测量三个定向点的三维坐标值，采用陀螺经纬仪测量上述三个定向点的水平角和垂直角；计算陀螺经纬仪坐标系原点在激光跟踪仪坐标系的坐标；再根据计算得到的原点坐标和任一定向点坐标即可计算激光跟踪仪坐标系相对于真北坐标系的转换参数；最后利用激光跟踪仪测量发射车目标点的坐标值，反算目标点连线在仪器坐标系下的方位，根据转换参数计算目标点连线的真北方位。本发明通过三点后方交会模型，将激光跟踪仪坐标系和陀螺经纬仪经纬仪坐标系实现统一，在激光跟踪仪测量坐标系下，直接测量得到模型发射车的真北方位，该方法简单易行。
【专利说明】一种基于三点后方交会模型的联合测量方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种基于三点后方交会模型的联合测量方法，属于工程测量技术领 域。
【背景技术】
[0002] 当前的真北方位测量方法主要有陀螺定向测量和天文测量，这些方法特点在于经 过长时间大量的重复测量可标定出一条高精度的方位边，缺点在于：一、每一次测量需要多 测回的大量重复观测，时间长，对于需要快速标定多条方位边难以实现；二、每一次只能进 行一条方位边的标定，该方位边是仪器对中点与目标点的连线，这就意味着对于发射车上 无法进行仪器对中的目标点，该类方法是不能直接进行真北方位测量的。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供一种基于三点后方交会模型的联合测量方法，以解决现有上 述真北方位测量过程出现的问题。
[0004] 本发明为解决上述技术问题而提供一种基于三点后方交会模型的联合测量方法， 该联合测量方法包括以下步骤：
[0005] 1)在空间布设至少三个定向点，采用激光跟踪仪分别测量所布设公共点的坐标 值，同时采用陀螺经纬仪分别测量上述定向点的水平角和垂直角（Hi，Vi);
[0006]2)根据得到定向点坐标值以及各点在陀螺经纬仪坐标系下的观测值饵，Vi)，由 空间后方交会原理计算陀螺经纬仪坐标系原点的坐标（《，&);
[0007] 3)根据得到的陀螺经纬仪坐标系原点的坐标（\，LA)和两定向点连线在激光 跟踪仪整平坐标系的方位角度值3i计算激光跟踪仪坐标系相对于真北坐标系的转换参数 (0,0,0,0,0;)，5为激光跟踪仪整平坐标系+X轴与真北方向在X0Y平面内的夹角；
[0008] 4)利用激光跟踪仪测量发射车目标点的坐标值，反算目标点连线在仪器坐标系下 的方位，根据转换参数计算目标点连线的真北方位。
[0009] 所述其中一个定向点为激光跟踪仪基距点，其余定向点布设在地面上，用靶座将 其固定。
[0010] 所述步骤2)中计算得到陀螺经纬仪坐标系原点的坐标a，LZ)为：
【权利要求】
1. 一种基于三点后方交会模型的联合测量方法，其特征在于，该联合测量方法包括以 下步骤： 1) 在空间布设至少三个定向点，采用激光跟踪仪分别测量所布设公共点的坐标值，同 时采用陀螺经纬仪分别测量上述定向点的水平角和垂直角（HpVi); 2) 根据得到定向点坐标值以及各点在陀螺经纬仪坐标系下的观测值（Hi, Vi),由空间 后方交会原理计算陀螺经纬仪坐标系原点的坐标（Xc^YmZtl); 3) 根据得到的陀螺经纬仪坐标系原点的坐标（XdJci)和两定向点连线在激光跟 踪仪整平坐标系的方位角度值P i计算激光跟踪仪坐标系相对于真北坐标系的转换参数 (ao.o.o.aq，6为激光跟踪仪整平坐标系+X轴与真北方向在XOY平面内的夹角； 4) 利用激光跟踪仪测量发射车目标点的坐标值，反算目标点连线在仪器坐标系下的方 位，根据转换参数计算目标点连线的真北方位。
2. 根据权利要求1所述的基于三点后方交会模型的联合测量方法，其特征在于，所述 其中一个定向点为激光跟踪仪基距点，其余定向点布设在地面上，用靶座将其固定。
3. 根据权利要求2所述的基于三点后方交会模型的联合测量方法，其特征在于，所述 步骤2)中计算得到陀螺经纬仪坐标系原点
的坐标（Xc^YmZtl)为： 其中（X1, Y1, Z1)、（X2, Y2, Z2)和（X3, Y3, Z3)分别为激光跟踪仪测量三个定向点Pp P2和 P3的坐标值，（H1, V1)、（H2, V2)、（H3, V3)为陀螺经纬仪测量对应三个定点的水平角和垂直角， a和P是上述三个定向点P1、P2和P3与测量点之间的夹角。
4. 根据权利要求2所述的基于三点后方交会模型的联合测量方法，其特征在于，所述 的联合测量方法还包括对测量过程中产生的方位角测量误差和垂直角测量误差进行估算 校正的过程。
5. 根据权利要求4所述的基于三点后方交会模型的联合测量方法，其特征在于，所述 的方位角测量误差m为：
其中ml为定向边方位计算误差，m2为定向边方位测量误差；m3为激光跟踪仪测量发射 车引起的定向误差。
6. 根据权利要求5所述的基于三点后方交会模型的联合测量方法，其特征在于，所述 定向边计算误差由激光跟踪仪测量的点坐标误差和后方交会经纬仪的坐标误差构成。
7. 根据权利要求5所述的基于三点后方交会模型的联合测量方法，其特征在于，所述 定向边方位测量误差由陀螺经纬仪自身定向误差和瞄准误差组成。
【文档编号】G01C17/00GK104330078SQ201410357073
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年7月24日 优先权日:2014年7月24日
【发明者】范百兴, 杨凡, 李广云, 杨振, 李丛, 邓勇 申请人:中国人民解放军信息工程大学