测量坐标系与施工坐标系的转换公式

第１７卷第４期２００９年４月光学精密工程０ｐｔｉｃｓａｎｄＰｒｅｃｉｓｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＶ０１．１７Ｎｏ．４Ａｐｒ．２００９

文章编号１００４—９２４Ｘ（２００９）０４一０８４９一０５

太阳敏感器测量坐标系与立方镜坐标系转换矩阵的标定

魏新国，张广军，樊巧云，江洁

（北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院，北京１００１９１）

摘要：提出一种太阳敏感器测量坐标系与立方镜坐标系转换矩阵的标定方法。该方法首先利用太阳模拟器和两轴转台对太阳敏感器测量坐标系与转台坐标系进行标定；然后。利用光阑接受屏和ＣＣＤ图像瞄准定位系统，对立方镜坐标系和

转台坐标系进行标定；最后，以转台坐标系作为中间坐标系计算出所述两坐标系的转换矩阵，从而将太阳敏感器测量的太阳视线方向间接转换到立方镜坐标系。实验结果表明，两坐标系转换矩阵的标定精度优于４”（１ｄ），满足太阳敏感器测量精度要求。该方法不需要精准的加工和安装工艺，同时对两坐标系转换矩阵的标定也不需要太阳敏感器测量坐标系与转台坐标系保持一致，易于实现，具有实用价值。

关键词：太阳敏感器；立方镜；转换矩阵；标定中图分类号：Ｖ４４８．２２２文献标识码：Ａ

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. .word.. §2.3.1 坐标系的分类

正如前面所提及的,所谓坐标系指的是描述空间位置的表达形式,即采用什么方法来表示空间位置。人们为了描述空间位置，采用了多种方法，从而也产生了不同的坐标系，如直角坐标系、极坐标系等。

在测量中常用的坐标系有以下几种：

一、空间直角坐标系

空间直角坐标系的坐标系原点位于参考椭球的中心，Z 轴指向参考椭球的北极，X 轴指向起始子午面与赤道的交点，Y 轴位于赤道面上且按右手系与X 轴呈90°夹角。某点在空间中的坐标可用该点在此坐标系的各个坐标轴上的投影来表示。空间直角坐标系可用图2-3来表示：

图2-3 空间直角坐标系

二、空间大地坐标系

空间大地坐标系是采用大地经、纬度和大地高来描述空间位置的。纬度是空间的点与参考椭球面的法线与赤道面的夹角；经度是空间中的点与参考椭球的自转轴所在的面与参考椭球的起始子午面的夹角；大地高是空间点沿参考椭球的法线方向到参考椭球面的距离。空间大地坐标系可用图2-4来表示： .

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WGS84经纬度坐标与北京54坐标或者西安80坐标的关系

2010-08-14 22:25

转载自

yixingyun

最终编辑 yixingyun

一般来讲，GPS直接提供的坐标（B,L,H）是1984年世界大地坐标系(Word

Geodetic System 1984即WGS-84)的坐标，其中B为纬度，L为经度，H为大地高即是到WGS-84椭球面的高度。而在实际应用中，我国地图采用的是1954北京坐标系或者1980西安坐标系下的高斯投影坐标（x,y,），不过也有一些电子地图采用1954北京坐标系或者1980西安坐标系下的经纬度坐标（B,L），高程一般为海拔高度h。

GPS的测量结果与我国的54系或80系坐标相差几十米至一百多米，随区域不同，差别也不同，经粗落统计，我国西部相差70米左右，东北部140米左右，南部75米左右，中部45米左右。现就上述几种坐标系进行简单介绍，供大家参阅，并提供各坐标系的基本参数，以便大家在使用过程中自定义坐标系。

1、1984世界大地坐标系

WGS-84坐标系是美国国防部研制确定的大地坐标系，是一种协议地球坐标系。WGS-84坐标系的定义是：原点是地球的质心，空间直角坐标系的Z轴指向BIH（1984.0）定义的地极（CTP）方向，即国际协议原点CIO，它由IAU和IUGG共同推荐。X轴指向BIH定义的零度子午面和CTP赤道的交点，Y轴和Z，X轴构成右手坐标系。WGS-84椭球采用国际大地测量与地球物理联合会第17届大会测量常数推荐值，采用的两个常用基本几何参数：

长半轴a=6378137m；扁率f=1:298.257223563。

2、1954北京坐标系

1954北京坐标系是将我国大地控制网与前苏联1942年普尔科沃大地坐标系相联结后建立的我国过渡性大地坐标系。属于参心大地坐标系，采用了前苏联的克拉索夫斯基椭球体。其长半轴 a=6378245，扁率 f=1/298.3。1954年北京坐标系虽然是苏联1942年坐标系的延伸,但也还不能说它们完全相同。

2016年 4月上 世界有色金属83坐标系转换参数对实时动态

测量（RTK）精度的影响

魏征军（河北省煤田地质局物测地质队，河北　邢台　０５４０００）摘 要：本文对不同方法进行坐标系转换时，实时动态测量的点位、高程观测精度及坐标系转换参数的适用范围进行了实验，分析、总结了坐标系转换参数和实时动态测量观测精度的关系及其适用范围。关键字：实时动态测量；坐标系转换参数；点位精度；高程精度；中图分类号：Ｐ２２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０１６）０７－００８３－２The influence of coordinate conversion parameters on the accuracy of real time dynamic measurement (RTK)WEI󰀁Zheng-jun（Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ｓｕｒｖｅｙ　ｔｅａｍ　ｏｆ　Ｈｅｂｅｉ　Ｃｏａｌｆｉｅｌｄ　Ｇｅｏｌｏｇｙ　Ｂｕｒｅａｕ，Ｘｉｎｇｔａｉ　０５４０００，Ｃｈｉｎａ）Abstract:　Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ，　ｔｈｅ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ｏｆ　ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ　ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ，　ｒｅａｌ－ｔｉｍｅ　ｋｉｎｅｍａｔｉｃ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ，　ｓｃｏｐｅ　ｏｆ　ｅｌｅｖａｔｉｏｎ　ａｃｃｕｒａｃｙ　ｏｆ　ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ　ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ　ｗｅｒｅ　ｃａｒｒｉｅｄ　ｏｕｔ　ｔｏ　ａｎａｌｙｓｉｓ，　ｓｕｍｍａｒｉｚｅｓ　ｔｈｅ　ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ　ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ａｎｄ　ｒｅａｌ－ｔｉｍｅ　ｄｙｎａｍｉｃ　ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　ａｃｃｕｒａｃｙ　ａｎｄ　ｓｃｏｐｅ　ｏｆ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ．Keywords: ｒｅａｌ　ｔｉｍｅ　ｋｉｎｅｍａｔｉｃ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ；ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ　ｐａｒａｍｅｔｅｒ；ｐｏｉｎｔ　ｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ；ｅｌｅｖａｔｉｏｎ　ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ；全球定位系统实时动态测量（RTK）技术是全球卫星导航技术与数据通信技术相结合的载波相位实时动态差分技术，它能实时提供测点定位结果，在国民经济各领域内有着广泛的应用前景[1]。1 坐标系转换方法通常有3种转换方法：单点校正：指没有坐标系转换参数时，观测1个或n个控制点的WGS－84成果，根据控制点的WGS－84成果和已知成果求得坐标系间的平移3参数（X∆、Y∆、H∆），进行坐标系转换[2]。四参数校正：指实时动态测量（RTK）启动四参数校正选项，设置坐标系转换四参数（、、A、K），在1个或n个控制点观测校正，利用坐标系转换四参数和校正参数进行坐标系转换。七参数校正：指实时动态测量（RTK）启动七参数校正选项，设置坐标系转换七参数（X∆、Y∆、Z∆、α∆、β∆、γ∆、K∆），在1个或n个控制点进行观测校正，利用坐标系转换七参数和校正参数进行坐标系转换。2 实验数据来源我们在河北省和天津市交界处大城勘查区实验，采用南方测绘公司的灵锐S86双频动态GPS，利用勘查区内已有的D级GPS控制网和四等水准网成果及其求得坐标系转换参数，在不同地域架设基准站，以不同的校正方式和坐标系转换参数对多个控制点进行多组观测。3 不同转换方法精度分析点位精度分析：图1可看出，采用单点校正，与基准站距离小于7公里时，点位误差较小；大于7公里时，点位误差较大，随距离增加而增大的趋势明显。采用四参数和七参数校正时，点位误差较小，点位精度随与基准站距离增加而变化的规律性不明显。高程精度分析：图2可看出，