改进的数字天顶仪定位方法.pdf

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1、第44卷第4期红外与激光工程2015年4月Vo1．44No．4InfraredandLaserEngineeringApr．2015改进的数字天顶仪定位方法张新帅，周召发，黄先祥(第二炮兵工程大学202教研室，陕西西安710025)摘要：针对数字天顶仪原有方法计算过程复杂和计算过程中存在误差的问题，通过改变时间补偿方式和优化迭代核心，提出了一种改进的数字天顶仪定位方法。该方法在切平面中进行均值过程，消除了原方法运算中引入的误差，也避免了切平面变换和反变换的反复计算，从而大幅简化了计算流程。通过实验比较了传统方法与改进方法的计算效率和精度，结果表明：改进方法

2、的计算效率比原方法提高了至少6倍；改进方法赤纬的计算精度比原来的l5米左右提高了约1．05m。因此，改进方法能够在一定程度上提高定位的精度。关键词：数字天顶仪；定位方法；定位效率；定位精度中图分类号：P222文献标志码：A文章编号：1007—2276(2015)04—1254—06ImprovedpositioningmethodfordigitalzenithcameraZhangXinshuai，ZhouZhaofa，HuangXianxiang(202ResearchInstitute，TheSecondaryArtilleryEngineering

3、University，Xial710025，China)Abstract：Theoriginalpositioningmethodfordigitalzenithcamerahastheproblemsthatitscalculationprocessiscomplicatedandduringtheprocesssomeerrorsareintroduced．Bychangingthewayoftimecompensationandoptimizingtheiterationcore，animprovedpositioningmethodwaspropo

4、sed．Themeanintangentplaneiscalculatedbythismethod，SOitcaneliminatetheerrorsinoriginalmethod．Besides，bythismethod，thepositioningprocessCanalsobesimplifiedbyavoidingtherepeatedcalculationoftangent~ansformationandinversetangenttransformation．Theeficiencyandaccuracyofthesetwomethodswe

5、recomparedthroughexperiments．Theresultshowsthat，theeficiencyofimprovedmethodismorethan6timeshigherthantheoriginalone；thedeclinationcalculatedbyimprovedmethodis1．05mmoreaccuratethantheoriginal15m．Therefore，comparedwiththeoriginalmethod，thepositioningaccuracyisimprovedwiththeimprove

6、dmethod．Keywords：digitalzenithcamera；positioningmethod；positioningeficiency；positioningaccuracy收稿日期：2014—08—07；修订日期：2014—09—28基金项目：国家自然科学基金(41174162)作者简介：张新帅(1990-)，男，硕士生，主要从事大地测绘方面的研究。Email：zxs_gary@163．tom作者简介：周召发(1973一)，男，副教授，硕士生导师，博士，主要从事地面定位定向方面的研究。Email：ZZFr)(Y@l63．corn第4期张新

7、帅等：改进的数字天顸仪定位方法1255数字天顶仪先拍摄星图，然后进行星图识别得0引言到恒星在天球中的坐标(，6f)，并计算恒星在XOY中的坐标【】：数字天顶仪系统是一种高精度的天文定位系y_-mn(IX,-ao)COts,cos(ix,-~o)一cosi~ocotS,cos(af—ao)+sin统，它主要由光学望远镜、CCD传感器、GPS接收(1)机、调平系统、控制系统和数据处理系统等构成，能y=1-cotS,cos(ixi-IXo)tan~o一一cotS,cos(IX广0)+tan够高精度、高自动化和实时地测量定位，在大地测量式中：i为恒星编号。根据He

8、lmert变换式：等方面有着非常重要的应用价值【】。德国Hanno