JPH07280568A - 座標変換装置 - Google Patents
座標変換装置Info
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- JPH07280568A JPH07280568A JP11060594A JP11060594A JPH07280568A JP H07280568 A JPH07280568 A JP H07280568A JP 11060594 A JP11060594 A JP 11060594A JP 11060594 A JP11060594 A JP 11060594A JP H07280568 A JPH07280568 A JP H07280568A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】在来型の座標変換装置の改良、及びこの変換装
置の測量及び観測機器への応用 【構成】在来型は、ＸＯＹ面（Ｄ面）をもつ、実在ＸＹ
Ｚ座標体をξＯη面（Ｈ面）をもつコンピュータξηζ
座標体への変換をピッチ角β、ロール角関連αをパラメ
ータとした変換式にて行っている。これを最大傾斜角Ｍ
及び最大傾斜方向関連φをパラメータにした新型転換式
にて行い、最大傾斜方向に対するＤ面上のＯＸ線とＨ面
上のＯξ線の対称性を明らかにし、これにより在来型で
は不可能であったξ線η線の位置ぎめが可能となり、実
在Ｄ面とコンピュータＨ面との相互間でデータの転写が
可能となった。又、Ｏξ線はコンパスＨ面の基線となる
ため、最大傾斜に関する諸元が地球座標系と関連づけら
れ、この新変換式応用の地測、天測の測量器、観測器が
構成される。
置の測量及び観測機器への応用 【構成】在来型は、ＸＯＹ面（Ｄ面）をもつ、実在ＸＹ
Ｚ座標体をξＯη面（Ｈ面）をもつコンピュータξηζ
座標体への変換をピッチ角β、ロール角関連αをパラメ
ータとした変換式にて行っている。これを最大傾斜角Ｍ
及び最大傾斜方向関連φをパラメータにした新型転換式
にて行い、最大傾斜方向に対するＤ面上のＯＸ線とＨ面
上のＯξ線の対称性を明らかにし、これにより在来型で
は不可能であったξ線η線の位置ぎめが可能となり、実
在Ｄ面とコンピュータＨ面との相互間でデータの転写が
可能となった。又、Ｏξ線はコンパスＨ面の基線となる
ため、最大傾斜に関する諸元が地球座標系と関連づけら
れ、この新変換式応用の地測、天測の測量器、観測器が
構成される。
Description
【０００１】
【０００２】コンパス応用機器、測量機器、観測機器等
に利用できる。
に利用できる。
【０００３】
【従来の技術】特許第１６８８７２４「３軸固体コンパ
ス」に記載されているβα転換手段。
ス」に記載されているβα転換手段。
【０００４】実在重力３軸ＸＹＺ座標を初めにＹ軸のま
わりにピッチ角βにて回転し、Ｘ’Ｙ’Ｚ’座標を求
め、続けてＸ’軸のまわりにロール角関連αにて回転
し、コンピュータ空間座標ξηζを求める。又，Ｏξ線
は引例特許３軸固体コンパス明細書に記載されているご
とく磁気方位の基線となる。この転換手段により得られ
る転換式より［表１］に示す各軸間の方向余弦が求めら
れる。
わりにピッチ角βにて回転し、Ｘ’Ｙ’Ｚ’座標を求
め、続けてＸ’軸のまわりにロール角関連αにて回転
し、コンピュータ空間座標ξηζを求める。又，Ｏξ線
は引例特許３軸固体コンパス明細書に記載されているご
とく磁気方位の基線となる。この転換手段により得られ
る転換式より［表１］に示す各軸間の方向余弦が求めら
れる。
【０００５】
【表１】
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】前記表１においてＯ
Ｘ、ＯＹ、ＯＺとＯζとの関連にてはＯζ軸を重力ベク
トルと合致させることにより鉛直線は確定される。しか
し、実在ＸＯＹ面（Ｄ面）とコンピュータξＯη面（Ｈ
面）の関連においてはＯＸ、ＯＹ及びＯξ、Ｏηの各相
互間の方向余弦が求められるが、これにてはＨ面上のＯ
ξ、Ｏηの位置関係が求められない。これは前記の方向
余弦関係では、Ｄ面とＨ面との内在する関連が求められ
ないからである。従って、ＸＯＹ面（Ｄ面）とξＯη面
（Ｈ面）との間の相互情報の交換ができず、具体的に
は、Ｈ面上ではＤ面上のデータの投影等の作図ができな
い。
Ｘ、ＯＹ、ＯＺとＯζとの関連にてはＯζ軸を重力ベク
トルと合致させることにより鉛直線は確定される。しか
し、実在ＸＯＹ面（Ｄ面）とコンピュータξＯη面（Ｈ
面）の関連においてはＯＸ、ＯＹ及びＯξ、Ｏηの各相
互間の方向余弦が求められるが、これにてはＨ面上のＯ
ξ、Ｏηの位置関係が求められない。これは前記の方向
余弦関係では、Ｄ面とＨ面との内在する関連が求められ
ないからである。従って、ＸＯＹ面（Ｄ面）とξＯη面
（Ｈ面）との間の相互情報の交換ができず、具体的に
は、Ｈ面上ではＤ面上のデータの投影等の作図ができな
い。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明にては、ＸＯＹ面
（Ｄ面）とξＯη面（Ｈ面）との在来の転換式にては算
出されていない内在する関連を解明するために、実在重
力３輔ＸＹＺ座標よりコンピュータ空間ξηζ座標への
転換の内容を在来転換手段に代えて最大傾斜方向関連角
及び最大傾斜角をパラメータとした転換手段を構成し
た。
（Ｄ面）とξＯη面（Ｈ面）との在来の転換式にては算
出されていない内在する関連を解明するために、実在重
力３輔ＸＹＺ座標よりコンピュータ空間ξηζ座標への
転換の内容を在来転換手段に代えて最大傾斜方向関連角
及び最大傾斜角をパラメータとした転換手段を構成し
た。
【０００８】
【作用】上記新転換手段により実在Ｏ−ＸＹＺ、コンピ
ュータＯ−ξηζ両座標軸の相互関係を求めることによ
り、最大傾斜方向に対するＯＸとＯξの対称性が証明さ
れ、Ｏξ線Ｏη線がそれぞれＨ面上で位置ぎめ可能とな
り、これによりＨ面上での各種作図が可能となる。
ュータＯ−ξηζ両座標軸の相互関係を求めることによ
り、最大傾斜方向に対するＯＸとＯξの対称性が証明さ
れ、Ｏξ線Ｏη線がそれぞれＨ面上で位置ぎめ可能とな
り、これによりＨ面上での各種作図が可能となる。
【０００９】又、Ｏξ線は磁気方位の基線であるので最
大傾斜方向に対してＤ面上のＯＸ線とＨ面上のＯξ線と
の対称性は、この最大傾斜に関する諸元の測定に大きく
関連することを示している。
大傾斜方向に対してＤ面上のＯＸ線とＨ面上のＯξ線と
の対称性は、この最大傾斜に関する諸元の測定に大きく
関連することを示している。
【００１０】
【実施例】実在直交３軸に重力分力Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３を
もつＸＹＺ座標をＺ軸のまわりに最大傾斜方向に直交す
る位置までの角度φにて時計方向に回転した位置にある
座標をＸ’Ｙ’Ｚ’とする。ここにφは［数１］に示さ
れる。
もつＸＹＺ座標をＺ軸のまわりに最大傾斜方向に直交す
る位置までの角度φにて時計方向に回転した位置にある
座標をＸ’Ｙ’Ｚ’とする。ここにφは［数１］に示さ
れる。
【００１１】
【数１】
【００１２】次に座標Ｘ’Ｙ’Ｚ’をＸ’軸のまわりに
最大傾斜角Ｍだけ回転した位置にある直交３軸座標を
Ｘ”Ｙ”Ｚ”とする。続いて、Ｘ”Ｙ”Ｚ”座標をＺ”
軸まわりに反時計方向にφだけ回転した位置にある座標
が、コンピュータ水平面垂直線空間３軸座標ξηζとな
る。
最大傾斜角Ｍだけ回転した位置にある直交３軸座標を
Ｘ”Ｙ”Ｚ”とする。続いて、Ｘ”Ｙ”Ｚ”座標をＺ”
軸まわりに反時計方向にφだけ回転した位置にある座標
が、コンピュータ水平面垂直線空間３軸座標ξηζとな
る。
【００１３】ここで求められた、コンピュータ空間直交
座標ξηζは前例のβα転換によって求められた空間座
標ξηζと同一のものである。
座標ξηζは前例のβα転換によって求められた空間座
標ξηζと同一のものである。
【００１４】又、この（φ、Ｍ、−φ）転換の手順を立
体解析幾何学手法にて取り扱って、ＸＹＺ座標とξηζ
座標との相互関連を求めることも容易であるが、ここで
は両者の関係を転換式そのものにより求めることにす
る。
体解析幾何学手法にて取り扱って、ＸＹＺ座標とξηζ
座標との相互関連を求めることも容易であるが、ここで
は両者の関係を転換式そのものにより求めることにす
る。
【００１５】即ち、転換式［数２］が成立する。
【００１６】
【数２】
【００１７】これを展開して、［数３］が求められる。
【００１８】
【数３】
【００１９】または、［数４］が求められる。
【００２０】
【数４】
【００２１】いま、［数３］に於ける［数５］の場合と
して、
して、
【００２２】
【数５】
【００２３】［数６］にてＸ、Ｙ、Ｚを求める。
【００２４】
【数６】
【００２５】ΔδＤをＯξ線のＸＯＹ面（Ｄ面）への投
影線のＯＸ線との偏角とすれば、［数７］が求められ
る。
影線のＯＸ線との偏角とすれば、［数７］が求められ
る。
【００２６】
【数７】
【００２７】次に［数４］の場合、［数８］として、
【００２８】
【数８】
【００２９】［数９］にてξ、η、ζを求める。
【００３０】
【数９】
【００３１】ΔδＨを、ＯＸ線のξＯη面（Ｈ面）への
投影線のＯξとの偏角とすれば、［数１０］が求められ
る。
投影線のＯξとの偏角とすれば、［数１０］が求められ
る。
【００３２】
【数１０】
【００３３】［数７］及び［数１０］より［数１１］が
成立する。
成立する。
【００３４】
【数１１】
【００３５】又、Ｚ及びζの内容より［数１２］が成立
する。
する。
【００３６】
【数１２】
【００３７】［数１１］、［数１２］の条件が同時に成
立するためには、Ｄ面上のＯＸ線と最大傾斜方向δＤと
のなす角φ’と、Ｈ面上のＯξ線と最大傾斜方向δＨと
のなす角は相等しくともにφ’となる。
立するためには、Ｄ面上のＯＸ線と最大傾斜方向δＤと
のなす角φ’と、Ｈ面上のＯξ線と最大傾斜方向δＨと
のなす角は相等しくともにφ’となる。
【００３８】φ’の内容は［数１３］に示される。
【００３９】又、Ｄ面上のＯＸ線及びＨ面上のＯξ線と
Ｈ面とＤ面の交切線Ｓ１−Ｏ−Ｓ２とのなす角はともに
φとなる。ここにφ値は既に［数１］に示されている。
Ｈ面とＤ面の交切線Ｓ１−Ｏ−Ｓ２とのなす角はともに
φとなる。ここにφ値は既に［数１］に示されている。
【００４０】
【数１３】
【００４１】この場合、φ及びφ’はＨ面Ｄ面におい
て、それぞれ［数１４］のごとく余角関係ををもつ。こ
れらの関係はコンピュータＨ面上においても実在Ｄ面上
と同様に作図できる。
て、それぞれ［数１４］のごとく余角関係ををもつ。こ
れらの関係はコンピュータＨ面上においても実在Ｄ面上
と同様に作図できる。
【００４２】
【数１４】
【００４３】上記Ｄ面、Ｈ面の関係は［図１］及び［図
２］に示される。ここに［図１］はＤ面、Ｈ面の相互関
係を示す説明用鳥瞰図であるが、理解しやすくするため
に、Ｓ面、Ｄ面に共通する交切線Ｓ１−Ｏ−Ｓ２をＨ
面、Ｄ面に分離して示してある。 ［図２］はδＨ１、
δＤ１側より見た説明図であり、この場合Ｈ面は表面を
示してあるが、Ｄ面は裏面を示す。
２］に示される。ここに［図１］はＤ面、Ｈ面の相互関
係を示す説明用鳥瞰図であるが、理解しやすくするため
に、Ｓ面、Ｄ面に共通する交切線Ｓ１−Ｏ−Ｓ２をＨ
面、Ｄ面に分離して示してある。 ［図２］はδＨ１、
δＤ１側より見た説明図であり、この場合Ｈ面は表面を
示してあるが、Ｄ面は裏面を示す。
【００４４】本変換式における最大傾斜に関する２つの
パラメータＭとφにおいて、Ｍは本変換式の応用機器の
計測対象となる自然事象にして、これに対してφはその
場合の計測手段に関するものである。
パラメータＭとφにおいて、Ｍは本変換式の応用機器の
計測対象となる自然事象にして、これに対してφはその
場合の計測手段に関するものである。
【００４５】今Ｍを一定にしてφを可変して３軸に重力
分力をもつＸＹＺ座標体の対応を求め、これにより本変
換式の解祈的特徴を明らかにしたい。
分力をもつＸＹＺ座標体の対応を求め、これにより本変
換式の解祈的特徴を明らかにしたい。
【００４６】はじめに第一パラメータＭに関するデータ
諸元を求める。［図３］は最大傾斜面側面図。
諸元を求める。［図３］は最大傾斜面側面図。
【００４７】最大傾斜角Ｍをもつ斜面（Ｄ面）又、Ｄ面
上の最大傾斜方位Ｏ−δＤ１であり、水平面（Ｈ面）及
び、Ｈ面上の最大傾斜方向（対坂上）は、Ｏ−δＨ１に
して、 （対坂下）は、Ｏ−δＨ２である。鉛直線はＯ
ζ線にして、斜面（Ｄ面）の垂線はＯＺ線である。
上の最大傾斜方位Ｏ−δＤ１であり、水平面（Ｈ面）及
び、Ｈ面上の最大傾斜方向（対坂上）は、Ｏ−δＨ１に
して、 （対坂下）は、Ｏ−δＨ２である。鉛直線はＯ
ζ線にして、斜面（Ｄ面）の垂線はＯＺ線である。
【００４８】鉛直線Ｏζと同軸の重力ベクトルは、［数
１５］に示すごとく、ＯＺ上の分力、ＷＺとＤ面上の最
大傾斜方向、Ｏ−δＤ１上の分力、ＷδＤとに分解され
る。
１５］に示すごとく、ＯＺ上の分力、ＷＺとＤ面上の最
大傾斜方向、Ｏ−δＤ１上の分力、ＷδＤとに分解され
る。
【００４９】
【数１５】
【００５０】又、ＷδＤ及びＷＺは、それぞれＷ＝１と
して最大傾斜角Ｍの正余弦値となる。［数１６］、［数
１７］
して最大傾斜角Ｍの正余弦値となる。［数１６］、［数
１７］
【００５１】
【数１６】
【００５２】
【数１７】
【００５３】第１パラメータＭを一定として、前記関連
諸元が知れている場合、これに対する第２パラメータ
φ、従ってφの余角φ’を０〜３６０°可変し、その代
表値をサフィックス［ｉ］とし、斜面上の重力３分力を
もつ、ＸＹＺ座標体の対応を考える。ＸＹＺ座標体は底
面ＸＯＹ面を斜面（Ｄ面）上におき、Ｚ軸を斜面垂線Ｏ
Ｚ線に一致させ、Ｚ軸のまわりに、ＸＯＹ面上の直交２
軸ＸＹを基線より φ’１だけ回転させる。直交３軸Ｘ
ＹＺの重力分力Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３のうち、Ｚ軸Ｗ３はＺ
軸を斜面垂線Ｚ線と一致させるため、［数１８］により
斜面垂線の重力分力ＷＺと等しくなり、又その内容も
［数１９］によりＷを１とした場合最大傾斜角Ｍの余弦
値となり、座標系の回転時には一定値をとる。
諸元が知れている場合、これに対する第２パラメータ
φ、従ってφの余角φ’を０〜３６０°可変し、その代
表値をサフィックス［ｉ］とし、斜面上の重力３分力を
もつ、ＸＹＺ座標体の対応を考える。ＸＹＺ座標体は底
面ＸＯＹ面を斜面（Ｄ面）上におき、Ｚ軸を斜面垂線Ｏ
Ｚ線に一致させ、Ｚ軸のまわりに、ＸＯＹ面上の直交２
軸ＸＹを基線より φ’１だけ回転させる。直交３軸Ｘ
ＹＺの重力分力Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３のうち、Ｚ軸Ｗ３はＺ
軸を斜面垂線Ｚ線と一致させるため、［数１８］により
斜面垂線の重力分力ＷＺと等しくなり、又その内容も
［数１９］によりＷを１とした場合最大傾斜角Ｍの余弦
値となり、座標系の回転時には一定値をとる。
【００５４】
【数１８】
【００５５】
【数１９】
【００５６】その関係上、座標系の回転により重力動作
に変化の起きるのは［数２０］及び［数２１］にて示さ
れるごとくＸ軸Ｗ１１，Ｙ軸Ｗ２１になる。［図４］
（イ）、（ロ）にてこの場合のＷ１１をもつＸ軸、それ
に直交するＷ２１をもつＹ軸の動作を解析する。
に変化の起きるのは［数２０］及び［数２１］にて示さ
れるごとくＸ軸Ｗ１１，Ｙ軸Ｗ２１になる。［図４］
（イ）、（ロ）にてこの場合のＷ１１をもつＸ軸、それ
に直交するＷ２１をもつＹ軸の動作を解析する。
【００５７】
【数２０】
【００５８】
【数２１】
【００５９】［図４］（イ）、（ロ）は、［図１］と同
様な様式をもった変換式動作説明図であり、図中、Ｈ面
とＤ面とが両面の交切線Ｓ１−Ｏ−Ｓ２を共用し、Ｄ面
はＨ面と最大傾斜角Ｍをもって傾斜している。従ってＤ
面のＳ１−Ｏ−Ｓ２より上部は正傾斜域、下部は負傾斜
域となる。［図４］は座標体の重力分力Ｗ１、Ｗ２によ
る各φ’位置におけるベクトル線図による動作座標値を
Ｄ面及びＨ面に書き入れ動作説明図にして（イ）は初期
状態（ロ）は動作完了状態を示すものである。即ち
（イ）の初期状態ではＨ面は、Ｓ１−Ｏ−Ｓ２以外は白
紙状態、又Ｄ面もＳ１−Ｏ−Ｓ２以外には、任意１位置
に直交２軸Ｗ１１をもつＸ１軸、Ｗ２１をもつＹ１軸は
示されているが最大傾斜方向線δＤ１−Ｏ−δＤ２は内
示されているが確認されていない。
様な様式をもった変換式動作説明図であり、図中、Ｈ面
とＤ面とが両面の交切線Ｓ１−Ｏ−Ｓ２を共用し、Ｄ面
はＨ面と最大傾斜角Ｍをもって傾斜している。従ってＤ
面のＳ１−Ｏ−Ｓ２より上部は正傾斜域、下部は負傾斜
域となる。［図４］は座標体の重力分力Ｗ１、Ｗ２によ
る各φ’位置におけるベクトル線図による動作座標値を
Ｄ面及びＨ面に書き入れ動作説明図にして（イ）は初期
状態（ロ）は動作完了状態を示すものである。即ち
（イ）の初期状態ではＨ面は、Ｓ１−Ｏ−Ｓ２以外は白
紙状態、又Ｄ面もＳ１−Ｏ−Ｓ２以外には、任意１位置
に直交２軸Ｗ１１をもつＸ１軸、Ｗ２１をもつＹ１軸は
示されているが最大傾斜方向線δＤ１−Ｏ−δＤ２は内
示されているが確認されていない。
【００６０】一般的に斜面上の重力分Ｗ１、Ｗ２をもつ
直交２軸ＸＹは、それぞれＷ１及びＷ２によりて傾斜運
動を行うが、その場合ＸＹ両軸とも傾斜の正負は軸線の
正負に拘らず一方側の正又は負傾斜は他方側の負又は正
のシーソー運動である。これを［図４］（イ）、（ロ）
の場合について述べれば、Ｘ軸側では正軸Ｘ１は正傾斜
域にあるためＸ１軸上にはＷ１１ベクトルの正傾斜が現
われ、これに対しＹ軸側は負軸Ｙ’１が正傾斜域にある
ので、Ｗ２１ベクトルの正傾斜はＹ’１軸上に現われ、
これとＸ１線上のＷ１１ベクトルが合成されて、［数２
２］によりて正傾斜ＷδＤベクトルが成立する。
直交２軸ＸＹは、それぞれＷ１及びＷ２によりて傾斜運
動を行うが、その場合ＸＹ両軸とも傾斜の正負は軸線の
正負に拘らず一方側の正又は負傾斜は他方側の負又は正
のシーソー運動である。これを［図４］（イ）、（ロ）
の場合について述べれば、Ｘ軸側では正軸Ｘ１は正傾斜
域にあるためＸ１軸上にはＷ１１ベクトルの正傾斜が現
われ、これに対しＹ軸側は負軸Ｙ’１が正傾斜域にある
ので、Ｗ２１ベクトルの正傾斜はＹ’１軸上に現われ、
これとＸ１線上のＷ１１ベクトルが合成されて、［数２
２］によりて正傾斜ＷδＤベクトルが成立する。
【００６１】
【数２２】
【００６２】合成されたＷδＤベクトルの方向線はＯ−
δＤ１であるので、これにより最大傾斜方向線δＤ１−
Ｏ−δＤ２線でＤ面上に確認、作図できる。又、最大傾
斜方向線Ｏ−δＤ１とＸ１線との間の角度がφ’１とな
る。φ’１値は［数２３］によりて示される。
δＤ１であるので、これにより最大傾斜方向線δＤ１−
Ｏ−δＤ２線でＤ面上に確認、作図できる。又、最大傾
斜方向線Ｏ−δＤ１とＸ１線との間の角度がφ’１とな
る。φ’１値は［数２３］によりて示される。
【００６３】
【数２３】
【００６４】従ってφ１はφ’１の余角として［数２
４］として示される。
４］として示される。
【００６５】
【数２４】
【００６６】又、ＷδＤの大きさは［数１６］を参照し
て［数２５］によりてＭが求められる。
て［数２５］によりてＭが求められる。
【００６７】
【数２５】
【００６８】又、Ｍより［数２６］によりて、対坂下δ
Ｈ２−Ｏ線との間の傾角ＮのＺ線の方向が算出できる。
このＺ線の方向は空間固定線として取り扱うことができ
る。このようにしてパラメータφの余角φ’の、０〜３
６０°の各位置における、直交２軸ＸＹ軸の重力センサ
の値より、最大傾斜角Ｍ、及び空間固定Ｚ線の傾角Ｎが
算出できる。
Ｈ２−Ｏ線との間の傾角ＮのＺ線の方向が算出できる。
このＺ線の方向は空間固定線として取り扱うことができ
る。このようにしてパラメータφの余角φ’の、０〜３
６０°の各位置における、直交２軸ＸＹ軸の重力センサ
の値より、最大傾斜角Ｍ、及び空間固定Ｚ線の傾角Ｎが
算出できる。
【００６９】
【数２６】
【００７０】続いて上記の最大傾斜関連諸元のデータを
正規標準化するために、実在Ｄ面上にて算出された座標
データをコンピュータＨ面上に転写する。即ち、Ｄ面上
の重力関係動作図となるベクトル合成図は含まず、その
動作の結果位置ぎめされた最大傾斜方向δＤ１−Ｏ−δ
Ｄ２線と、これとの間にφ’１及びφ１をはさむ直交２
軸Ｘ１，Ｙ１線よりなる関連座標図をＤ面全体作図より
抽出してこれをＨ面に転写してＨ面上にＤ面との共通接
線Ｓ１−Ｏ−Ｓ２線を基準として、最大傾斜方向δＨ１
−Ｏ−δＨ２線及びξ１−Ｏ−ξ’１、η１−Ｏ−η’
１線の作図を行う。
正規標準化するために、実在Ｄ面上にて算出された座標
データをコンピュータＨ面上に転写する。即ち、Ｄ面上
の重力関係動作図となるベクトル合成図は含まず、その
動作の結果位置ぎめされた最大傾斜方向δＤ１−Ｏ−δ
Ｄ２線と、これとの間にφ’１及びφ１をはさむ直交２
軸Ｘ１，Ｙ１線よりなる関連座標図をＤ面全体作図より
抽出してこれをＨ面に転写してＨ面上にＤ面との共通接
線Ｓ１−Ｏ−Ｓ２線を基準として、最大傾斜方向δＨ１
−Ｏ−δＨ２線及びξ１−Ｏ−ξ’１、η１−Ｏ−η’
１線の作図を行う。
【００７１】この場合Ｏξ１線は磁気方位の基準となる
ので、最大傾斜を必要とする測量機器、観測機器におい
て地球座標系の方位表示が可能となり、又パラメータの
１つとなっている最大傾斜角Ｍも地球座標系のデータと
して利用できる。
ので、最大傾斜を必要とする測量機器、観測機器におい
て地球座標系の方位表示が可能となり、又パラメータの
１つとなっている最大傾斜角Ｍも地球座標系のデータと
して利用できる。
【００７２】又この場合パラメータ２によるφ’可変に
よりても、常にパラメータ１の最大傾斜角Ｍ及び空間固
定Ｚ線の傾角Ｎが算出できることは上記の機器の使用に
あたり、機器の取付け又は支持姿勢に自由、任意性を与
えることとなり、これら機器の性能向上に大きく寄与す
る。
よりても、常にパラメータ１の最大傾斜角Ｍ及び空間固
定Ｚ線の傾角Ｎが算出できることは上記の機器の使用に
あたり、機器の取付け又は支持姿勢に自由、任意性を与
えることとなり、これら機器の性能向上に大きく寄与す
る。
【００７３】即ち、測量器に於いては地形傾斜面に計器
の底面ＸＯＹ面（Ｄ面）を任意の方向に置くだけで地図
データとして等高線方位と段差が測定できる。
の底面ＸＯＹ面（Ｄ面）を任意の方向に置くだけで地図
データとして等高線方位と段差が測定できる。
【００７４】又、観測器にては目標物に正対しＯＺ線
（視線又は光軸）を目標点に一致させるだけで、観測器
の姿勢に拘らず目標点の高さ（緯度データ）、方位デー
タが求められる。
（視線又は光軸）を目標点に一致させるだけで、観測器
の姿勢に拘らず目標点の高さ（緯度データ）、方位デー
タが求められる。
【００７５】
【発明の効果】この変換式によりコンピュータ水平面
（Ｈ面）上におけるＯξ線の位置ぎめが可能となったた
め、実在Ｄ面上のデータとコンピュータＨ面上のデータ
の、それぞれの相互間の転写が可能となる。
（Ｈ面）上におけるＯξ線の位置ぎめが可能となったた
め、実在Ｄ面上のデータとコンピュータＨ面上のデータ
の、それぞれの相互間の転写が可能となる。
【００７６】又、Ｏξ線は磁気方位の基線であるので最
大傾斜方向に対してＤ面上のＯＸ線とＨ面上のＯξ線と
の対称性は地測、天測の測量又は観測機器において目標
諸元の地球座標系への変換に利用できる。
大傾斜方向に対してＤ面上のＯＸ線とＨ面上のＯξ線と
の対称性は地測、天測の測量又は観測機器において目標
諸元の地球座標系への変換に利用できる。
【００７７】上記の地測及び天測の機器に於いて、パラ
メータの１つのＭが計測対象の自然事象にて、又パラメ
ータの他の１つのφ’がその計測手段の場合φ’値の可
変によりても、常にＭ値が計測できる本変換式の構成の
特徴が上記機器の指示、又は取付け姿勢の任意性を与え
る実用上の効果が高い。
メータの１つのＭが計測対象の自然事象にて、又パラメ
ータの他の１つのφ’がその計測手段の場合φ’値の可
変によりても、常にＭ値が計測できる本変換式の構成の
特徴が上記機器の指示、又は取付け姿勢の任意性を与え
る実用上の効果が高い。
【図１】［図１］は、転換式原理の説明用鳥瞰図である
が、理解しやすくするために、Ｓ面Ｄ面に共通する交切
線Ｓ１−Ｏ−Ｓ２をＨ面Ｄ面に分離して示してある。
が、理解しやすくするために、Ｓ面Ｄ面に共通する交切
線Ｓ１−Ｏ−Ｓ２をＨ面Ｄ面に分離して示してある。
【図２】［図２］は、δＨ１、δＤ１側より見た説明図
であり、この場合Ｈ面は表面を示しているが、Ｄ面は裏
側を示している。
であり、この場合Ｈ面は表面を示しているが、Ｄ面は裏
側を示している。
【図３】［図３］は、最大傾斜角Ｍをもつ斜面の側面図
【図４】［図４］（イ）、（ロ）は［図１］と同様な形
態をもったＨ面、Ｄ面の動作説明用の鳥瞰図であるが、
［図４］（イ）は初期状態図、［図４］（ロ）は動作終
了時の状態図である。
態をもったＨ面、Ｄ面の動作説明用の鳥瞰図であるが、
［図４］（イ）は初期状態図、［図４］（ロ）は動作終
了時の状態図である。
Ｈ面 ： 実在ＸＹＺ座標のＸＯＹ面 Ｓ面 ： コンピュータξηζ座標のξ
Ｏη面 Ｓ１−Ｏ−Ｓ２ ： Ｈ面とＤ面の交切線 ＳＨ１−Ｏ−ＳＨ２ ： Ｈ面上の最大傾斜方向 δＤ１−Ｏ−δＤ２ ： Ｄ面上の最大傾斜方向 φ ： ＯＸとＳ１−Ｏ−Ｓ２のなす
角度 φ’ ： ＯＸとδＤ１となす角度 Ｍ ： 最大傾斜角 Ｎ ： 対坂下水平面傾角 Ｘ−Ｏ−Ｘ’ ： Ｘ軸の正負 Ｙ−Ｏ−Ｙ’ ： Ｙ軸の正負 ξ−Ｏ−ξ’ ： ξ軸の正負 η−Ｏ−η’ ： η軸の正負 Ｏ−Ｚ ： 斜面垂線 Ｏ−ζ ： 鉛直線
Ｏη面 Ｓ１−Ｏ−Ｓ２ ： Ｈ面とＤ面の交切線 ＳＨ１−Ｏ−ＳＨ２ ： Ｈ面上の最大傾斜方向 δＤ１−Ｏ−δＤ２ ： Ｄ面上の最大傾斜方向 φ ： ＯＸとＳ１−Ｏ−Ｓ２のなす
角度 φ’ ： ＯＸとδＤ１となす角度 Ｍ ： 最大傾斜角 Ｎ ： 対坂下水平面傾角 Ｘ−Ｏ−Ｘ’ ： Ｘ軸の正負 Ｙ−Ｏ−Ｙ’ ： Ｙ軸の正負 ξ−Ｏ−ξ’ ： ξ軸の正負 η−Ｏ−η’ ： η軸の正負 Ｏ−Ｚ ： 斜面垂線 Ｏ−ζ ： 鉛直線
Claims (3)
- 【請求項１】 本体直交３軸に重力分力Ｗ１、Ｗ２、Ｗ
３をもつＸＹＺ座標軸をＺ軸のまわりに、最大傾斜方向
に直交する位置までの角度φにて、時計方向に回転した
位置にある直交座標をＸ’Ｙ’Ｚ’とし、Ｘ’Ｙ’Ｚ’
座標をＸ’軸のまわりに最大傾斜角Ｍだけ回転した位置
にある直交座標をＸ”Ｙ”Ｚ”とする。続いてＸ”Ｙ”
Ｚ”座標をＺ”のまわりに反時計方向にφだけ回転した
位置に空間３軸座標ξηζを求めることを特徴とする座
標変換装置。 - 【請求項２】 上方ＯＺ軸底面ＸＯＹ面のＸＹＺ座標体
の底面ＸＯＹ面を傾斜面上に任意姿勢で置くだけで該傾
斜面の地図等高線方位及び段差が測定できる請求項１の
座標変換手段を応用した測定器 - 【請求項３】 正面盤ＸＯＹ面深さＯＺ軸のＸＹＺ座標
体のＯＺ軸（光軸又は視線）を目標点に合致させるだけ
で計器の姿勢に拘らず目標点の緯度（高さ）及び経度を
測定出来る請求項１の座標変換手段を応用した測定器
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11060594A JPH07280568A (ja) | 1994-04-14 | 1994-04-14 | 座標変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11060594A JPH07280568A (ja) | 1994-04-14 | 1994-04-14 | 座標変換装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07280568A true JPH07280568A (ja) | 1995-10-27 |
Family
ID=14540083
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11060594A Pending JPH07280568A (ja) | 1994-04-14 | 1994-04-14 | 座標変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07280568A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4693246B2 (ja) * | 1999-05-03 | 2011-06-01 | アーオー テクノロジー アクチエンゲゼルシャフト | 重力ベクトル方向算定補助手段を有する位置検出装置 |
| CN102589549A (zh) * | 2011-12-22 | 2012-07-18 | 中国人民解放军海军航空工程学院 | 地球坐标系空间中三站测向交叉定位跟踪算法 |
-
1994
- 1994-04-14 JP JP11060594A patent/JPH07280568A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4693246B2 (ja) * | 1999-05-03 | 2011-06-01 | アーオー テクノロジー アクチエンゲゼルシャフト | 重力ベクトル方向算定補助手段を有する位置検出装置 |
| CN102589549A (zh) * | 2011-12-22 | 2012-07-18 | 中国人民解放军海军航空工程学院 | 地球坐标系空间中三站测向交叉定位跟踪算法 |
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