本書主要介紹各類目標定位的基本概念和原理，幫助學生建立以測繪導(dǎo)航技術(shù)為基礎(chǔ)的目標定位知識體系，了解目標定位的常用技術(shù)和方法。主要內(nèi)容包括與目標定位相關(guān)的誤差理論、最小二乘法、大地坐標系、地圖投影和地圖的若干知識，全面介紹以角度距離測量為基礎(chǔ)的傳統(tǒng)測量定位、基于航空航天遙感圖像的定位、…導(dǎo)航定位和經(jīng)典的大地天文測量定位理論和方法等。
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1993.09 解放軍測繪學院 航空攝影測量本科學生
1997.06 解放軍測繪學院攝影測量與遙感系 助教
2008.12 解放軍信息工程大學遙感信息工程系 副教授
2009.12 解放軍信息工程大學攝影測量與遙感專業(yè) 博士畢業(yè)
作為通訊作者、第一作者發(fā)表論文 80 篇
目錄
前言
第 1 章 緒論 1
1.1 目標定位發(fā)展簡史 1
1.1.1 從視覺觀察定位到天文定位 1
1.1.2 無線電定位與慣性導(dǎo)航定位 2
1.1.3 衛(wèi)星導(dǎo)航定位 3
1.1.4 航空航天攝影測量定位 4
1.2 目標定位系統(tǒng)概述 5
1.2.1 坐標系 5
1.2.2 典型觀測設(shè)備 8
1.2.3 定位基本原理 11
練習和思考題 13
第 2 章 誤差理論基礎(chǔ) 14
2.1 測量誤差概述 14
2.1.1 真值和真誤差 14
2.1.2 測量誤差的來源 14
2.1.3 觀測的分類 15
2.1.4 測量誤差分類 16
2.1.5 偶然誤差的特性 17
2.2 精度估計的標準 19
2.2.1 精度 19
2.2.2 中誤差 19
2.2.3 相對誤差 20
2.2.4 極限誤差 20
2.3 算術(shù)平均值及其中誤差 21
2.3.1 算術(shù)平均值 21
2.3.2 觀測值的改正數(shù) 21
2.3.3 觀測值的中誤差 22
2.4 誤差傳播定律 23
2.4.1 誤差傳播定律的推導(dǎo) 23
2.4.2 誤差傳播定律的應(yīng)用 25
2.5 最小二乘法 26
2.5.1 基本概念 26
2.5.2 解算方法 27
練習和思考題 30
第 3 章 大地坐標系 31
3.1 引言 31
3.2 地球形狀 32
3.2.1 橢球面 32
3.2.2 大地水準面 34
3.3 坐標系的建立 35
3.3.1 球面大地坐標系 35
3.3.2 空間直角坐標系 36
3.3.3 高程系統(tǒng) 37
3.4 坐標系的形式 38
3.4.1 天球參考系 39
3.4.2 參心坐標系 39
3.4.3 地心坐標系 40
3.5 坐標系的轉(zhuǎn)換 42
3.5.1 坐標旋轉(zhuǎn)變換的數(shù)學原理 42
3.5.2 球面坐標系與空間直角坐標系的轉(zhuǎn)換 45
3.5.3 大地坐標系與空間直角坐標系的轉(zhuǎn)換 45
3.5.4 不同空間直角坐標的轉(zhuǎn)換 47
3.5.5 不同大地坐標的轉(zhuǎn)換 48
練習和思考題 51
第 4 章 投影與地圖 52
4.1 投影概述 52
4.1.1 投影的意義 52
4.1.2 投影方程 52
4.1.3 投影變形 53
4.2 圓柱投影 54
4.2.1 圓柱投影及一般公式 55
4.2.2 等角正圓柱投影 56
4.3 高斯投影 57
4.3.1 基本概念 57
4.3.2 投影分帶 58
4.3.3 高斯平面直角坐標系 59
4.3.4 高斯投影正反算 60
4.4 地理格網(wǎng) 62
4.4.1 美軍軍事網(wǎng)格參考系統(tǒng) 62
4.4.2 我國的地理格網(wǎng) 66
4.5 地圖、地形圖和比例尺 67
4.5.1 地圖 67
4.5.2 地形圖 68
4.5.3 比例尺 69
4.6 地形圖的分幅與編號 70
4.6.1 基本比例尺地形圖的分幅與編號 70
4.6.2 大比例尺地形圖的分幅與編號 73
練習和思考題 74
第 5 章 普通測量定位 75
5.1 角度測量 75
5.1.1 水平角 75
5.1.2 垂直角 76
5.1.3 經(jīng)緯儀的整置 76
5.1.4 水平角觀測與記錄 78
5.1.5 垂直角觀測與記錄 80
5.2 距離測量 82
5.2.1 鋼尺量距 82
5.2.2 電磁波測距 84
5.3 全站儀測量 91
5.3.1 概述 91
5.3.2 全站儀的基本功能 91
5.4 測角交會測量 97
5.4.1 余切公式及交會圖形 97
5.4.2 前方交會、側(cè)方交會和單三角形的坐標計算 98
5.4.3 后方交會 100
5.5 測邊交會與邊角后方交會 102
5.5.1 測邊交會 102
5.5.2 邊角后方交會 102
5.6 三角高程測量 103
5.6.1 三角高程測量原理 103
5.6.2 高差計算公式 104
5.6.3 地球曲率和大氣折光對高差的影響 104
5.6.4 高程計算 106
練習和思考題 106
第 6 章 航空攝影測量定位 108
6.1 坐標系及內(nèi)外方位元素 108
6.2 共線條件方程 111
6.3 單像空間后方交會 113
6.3.1 角錐體法 113
6.3.2 共線條件方程法 115
6.4 基于單張像片的目標定位 117
6.5 基于立體像對的目標定位 120
6.5.1 相對方位元素 121
6.5.2 絕對方位元素 123
6.5.3 相對定向 124
6.5.4 空間前方交會 126
6.5.5 絕對定向 128
練習和思考題 132
第 7 章 航天攝影測量定位 133
7.1 相關(guān)坐標系及其轉(zhuǎn)換 133
7.1.1 像方坐標系 133
7.1.2 衛(wèi)星相關(guān)坐標系 134
7.1.3 物方坐標系 136
7.2 基于嚴密成像模型的目標定位 137
7.2.1 基于共線方程的傳感器模型 137
7.2.2 嚴密傳感器模型的解算 139
7.3 基于通用成像模型的目標定位 143
7.3.1 多項式模型方法 143
7.3.2 直接線性變換模型方法 144
7.3.3 有理函數(shù)模型方法 147
練習和思考題 155
第 8 章 衛(wèi)星導(dǎo)航定位 156
8.1 衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)簡介 156
8.1.1 中國北斗系統(tǒng) 156
8.1.2 美國 GPS 系統(tǒng) 157
8.1.3 俄羅斯 GLONASS 系統(tǒng) 158
8.1.4 歐盟 Galileo 系統(tǒng) 158
8.2 定位誤差源分析 159
8.2.1 與衛(wèi)星有關(guān)的誤差 159
8.2.2 與信號空間傳播有關(guān)的誤差 160
8.2.3 與接收機相關(guān)的誤差 161
8.2.4 其他誤差 161
8.3 衛(wèi)星導(dǎo)航定位基本原理 161
8.3.1 偽距測量 162
8.3.2 載波相位測量 163
8.3.3 絕對定位和相對定位 166
8.3.4 差分 GNSS 定位原理 173
8.3.5 CORS 技術(shù) 176
8.4 GNSS 測量的作業(yè)模式 176
練習和思考題 178
第 9 章 大地天文測量定位 179
9.1 發(fā)展現(xiàn)狀 179
9.1.1 傳統(tǒng)的天文測量 179
9.1.2 基于電子經(jīng)緯儀的大地天文測量 180
9.1.3 基于 CCD 技術(shù)的自動大地天文測量 180
9.2 天球 181
9.2.1 天球的基本概念 181
9.2.2 天球上的標識 181
9.2.3 天體的視運動 182
9.3 空間坐標系 183
9.3.1 地平坐標系 184
9.3.2 時角坐標系 185
9.3.3 赤道坐標系 186
9.3.4 黃道坐標系 187
9.4 時間基準 187
9.4.1 時間的基本概念 187
9.4.2 恒星時與太陽時 189
9.4.3 歷書時 191
9.4.4 原子時與協(xié)調(diào)世界時 192
9.4.5 大地天文測量定位中的時間工作 194
9.5 天頂距法測量原理 195
9.5.1 緯度測量 195
9.5.2 經(jīng)度測量 196
9.6 數(shù)字天頂儀 197
9.6.1 系統(tǒng)概述 197
9.6.2 工作原理 198
練習和思考題 203
主要參考文獻 204
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