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为了解决大旋转角三维坐标转换方法在误差方程基础上引入13未知参数(3个平移参数、1个尺度参数和旋转矩阵中9个元素)之间的虚拟观测方程存在无法准确定权和若虚拟观测方程作为约束条件引入时构成的约束条件法方程不可逆的问题,该文只建立旋转矩阵中9个元素之间的约束条件,提出了附有约束条件的大旋转角三维坐标转换方法。详细推导了该方法中未知参数(3个平移参数和1个尺度参数与旋转矩阵中9个元素)估计及其精度评定公式。最后用算例对该方法进行了验证。结果表明:该方法适用于任何角度旋转的空间直角坐标转换,其解算理论正确,模型严密,过程简单,易于程序设计。 相似文献
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罗德里格矩阵在三维坐标转换严密解算中的应用 总被引:6,自引:0,他引:6
利用反对称矩阵和罗德里格矩阵的性质,把传统的三个旋转角参数用反对称矩阵的三个独立元素代替,推导了用三个公共点计算任意旋转角情况下的7个参数的直接计算公式,井建立了相应的平差模型。 相似文献
3.
大旋转角三维基准转换算法可采用不同的旋转矩阵表达方式。本文研究了欧拉角法、方向余弦法、单位四元素法、罗德里格矩阵法等4种算法的旋转矩阵表达方式。从转换参数精度、迭代稳定性、单位权中误差、左右手坐标系之间的适用性等方面分析了不同旋转矩阵表达方式对大旋转角三维基准转换的影响。模拟和实际数据表明,迭代法比解析法获得的转换参数精度高,且方向余弦法能够适用左右手坐标系之间的转换。 相似文献
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罗德里格矩阵在共线方程严密解法中的应用 总被引:1,自引:1,他引:1
张森林 《武汉大学学报(信息科学版)》1987,(1)
在共线方程严密解法中,人们习用的是以方位元素X_s,Y_s,Z_s,φ,ω,κ为未知数的严密公式。本文则以罗德里格旋转矩阵的三个独立元素b,a,c取代角方位元素φ,ω,κ,并推导了相应的误差方程式。理论表明,新方法在组成旋转矩阵和计算误差方程系数中只需作加、减、乘、除等运算而不需解求三角函数,因而节省了计算工作量。 相似文献
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在解析摄影测量中,两种坐标之间换算,经常要用到旋转矩阵 R。一般用三个角元素组成旋转矩阵 R,如用外方位角元素φ、Ω、κ(或Ω、φ、κ)按三角函数组成方向余弦的 R 阵。在电子计算机上计算时,为了避免或减少调用标准函数过程,节省计算时间,则拟广泛采用由三个独立参数 a、b、c 所组成的罗德里格矩阵。现以空间后方交会解算外方位角元素φ、 相似文献
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利用反对称矩阵和罗德里格矩阵的性质,把传统旋转角参数用反对称矩阵的3个独立元素代替,推导了用三个公共点坐标计算7个参数的公式,并建立了相应的平差模型.并通过实测数据,验证了该方法的可行性. 相似文献
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传统大地测量应用中的基准转换往往涉及小角度旋转,可只考虑旋转角的一阶量采用线性化方法求解。现代空间测量技术成果应用的基准转换涉及大角度旋转,通过将旋转矩阵所有元素作为未知数并利用旋转矩阵正交条件采用附约束条件平差法迭代求解。本文以空间三维基准转换为例,采用多元模型的矩阵形式将多点坐标组成矩阵处理,并利用旋转矩阵的正交条件导出了大角度三维基准转换的解析分步解。同时引入两套公共点坐标误差对传统三维基准转换模型扩展,导出了同时顾及两套公共点坐标误差的大角度三维基准转换模型的解析解。试验表明:给出的大角度三维基准转换解析解能在实现与传统迭代解等效转换结果的同时,有效避免复杂耗时的迭代计算,提高计算效果。 相似文献
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三维坐标转换参数求解的一种直接搜索法 总被引:1,自引:0,他引:1
采取了两步措施简化三维坐标转换非线性模型:①旋转矩阵的3个旋转角用一个反对称矩阵的3个独立元素代替,将旋转矩阵由反对称矩阵构成Lodrigues矩阵;②将坐标转换7参数模型变换成基线向量模型,消去平移3参数.然后,采用遗传算法与模式搜索法相结合的一种直接搜索法求解参数.算例表明,该算法是可行的.最后,从坐标转换精度的角度时基线向量模型原点与公共点的选取进行了分析,结论是原点选取的点的精度相对较高时坐标转换精度相对较高,公共点的选取以3~5个精度高的点为宜. 相似文献
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空间后方交会是摄影测量学的基本内容,其解算的理论基础是共线条件方程及其线性化.传统的解算方法是直接以6个外方位元素为未知参数,使用泰勒级数展开进行线性化,然后迭代求解.而这里则直接以旋转矩阵为未知数进行迭代求解,这样既可直接解算出旋转矩阵,又避免欧拉角和旋转矩阵相互转换所引起的计算误差和时间耗费.试验结果表明该方法切实可行,求解精度高,而且迭代次数更少、迭代速度更快. 相似文献
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本文扼要地叙述了近景摄影测量中旋转矩阵构成的常用方法,同时分析比较各种算法的优缺点。文章介绍利用四维代数(又称四元数)描述旋转矩阵,详细论述利用这种方法计算外定向元素的P-H算法和单位四元数算法,以及与传统方法在运算过程中收敛性进行比较。在近景摄影测量应用实例中,试验表明这两种算法的可靠性和稳定性。实验同时说明利用四维代数描述旋转矩阵的方法灵活性大,该方法在平差时避免了大量的三角函数运算,保证在各种情况下收敛并获得良好的结果,具有迭代次数少,计算结果稳定等优点。 相似文献
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单位四元素法在激光点云坐标转换中的应用 总被引:1,自引:0,他引:1
将点云配准过程中的单位四元素法应用于坐标转换,提出一种在求解坐标转换过程中将旋转矩阵和平移向量转化为求解多元函数极小值的方法,直接解出坐标转换的旋转矩阵和平移向最.与日前常用的一些方法相比,具有适应大旋角、不受平移参数影响、计算简便快速、便于程序实现等优点.最后验证该方法的精度,并用实测数据检验其可行性. 相似文献
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针对近景摄影测量中影像与地面坐标系间存在大旋转角的问题,在分析现有绝对定向算法的基础上,提出了一种适合大旋转角影像的绝对定向方法,采用奇异矩阵分解获取较准确的角元素初值,并结合最小二乘平差进行粗差剔除和绝对定向精确参数解算。试验表明,本算法计算简单、收敛速度快,具有很好的实用价值。 相似文献
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摄影测量中,确定航摄象片(或投影光束)的空间方位必须有三个独立参数,并由此组成旋转矩阵。在解析摄影测量中,独立参数可以任意选用;而在摄影测量中使用的各类测图仪器上,选用的参数则应与某种仪器结构的特点相适应,不能任意。对摄影测量工作者来说,最熟悉的是选用三个角元素为独立参数,这三个角元素就是绕连动轴旋转的转角。此外,还有另一类绕固定轴旋转的转角。在立体测图方面,对于投影系统按框架式结构的空间型立体 相似文献