RU2292526C1 - Способ определения геодезических координат объекта - Google Patents

Способ определения геодезических координат объекта Download PDF

Info

Publication number
RU2292526C1
RU2292526C1 RU2005124715/28A RU2005124715A RU2292526C1 RU 2292526 C1 RU2292526 C1 RU 2292526C1 RU 2005124715/28 A RU2005124715/28 A RU 2005124715/28A RU 2005124715 A RU2005124715 A RU 2005124715A RU 2292526 C1 RU2292526 C1 RU 2292526C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
geodetic
position vector
latitude
vector
geocentric
Prior art date
Application number
RU2005124715/28A
Other languages
English (en)
Inventor
бошапка Виктор Григорьевич Р (RU)
Виктор Григорьевич Рябошапка
Original Assignee
Открытое акционерное общество "ОКБ Сухого"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "ОКБ Сухого" filed Critical Открытое акционерное общество "ОКБ Сухого"
Priority to RU2005124715/28A priority Critical patent/RU2292526C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2292526C1 publication Critical patent/RU2292526C1/ru

Links

Landscapes

  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Abstract

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение в навигационных системах. Технический результат - повышение точности измерений. Для достижения данного результата измеряют геодезические координаты размещенного на носителе навигационного комплекса и с помощью размещенного там же устройства определения положения объекта - вектор положения объекта относительно устройства. Определяют параметры вектора положения объекта относительно устройства и вектора положения навигационного комплекса. При этом дополнительно измеряют вектор положения устройства относительно навигационного комплекса и угловую ориентацию носителя относительно земли. 8 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относится к геодезии, в частности к способам определения геодезических координат объекта. Объектами могут служить участки земной поверхности, строения, воздушные и космические летательные аппараты (ЛА), морские и речные суда и т.п. Изобретение может быть использовано в системах воздушной, морской и космической навигации, для целеуказания, а также при наземной послеполетной обработке зарегистрированных данных средств бортовых измерений летательного аппарата для анализа погрешностей определения геодезических координат объекта с известными геодезическими координатами бортовыми средствами, в частности радиолокатором, лазерным дальномером.
Для определения геодезических координат объекта на носителе (в качестве которого может быть использован летательный аппарат, корабль, наземная стационарная или подвижная установка) размещают навигационный комплекс и устройство измерения относительного положения
Figure 00000002
объекта (т.е. положения объекта относительно этого устройства). При этом геодезические координаты навигационного комплекса (долгота LA, широта BA и высота НA) либо определены заранее путем выполнения его геодезической привязки (наземные стационарные радиосистемы ближней или дальней навигации), либо измеряются на борту подвижного носителя с помощью, например, глобальной навигационной спутниковой системы (ГНСС) [ГОСТ Р 51794-2001. Государственный стандарт Российской Федерации. Аппаратура радионавигационная глобальной навигационной спутниковой системы и глобальной системы позиционирования. Системы координат. Методы преобразований координат определяемых точек. - М.: Госстандарт России, с.1...2]. В дальнейшем рассмотрим, как общий, случай размещения навигационного комплекса и устройства измерения положения объекта на борту подвижного носителя.
Определение геодезических координат: широты В, долготы L и высоты Н объекта по измеренным геодезическим координатам: широте BA, долготе LA и высоте HA навигационного комплекса и измеренному вектору относительной дальности
Figure 00000003
до объекта, называется прямой пространственной геодезической задачей и представлено, например, в [Морозов В.П. Курс сфероидической геодезии. - М.: Недра, 1979, с.196-197].
Определим используемую ниже терминологию. Вектор положения какого-либо объекта в референцной геодезической системе координат (СК), связанной с общеземным эллипсоидом (ОЗЭ), задают геодезическими координатами: широтой В, долготой L и высотой Н [ГОСТ Р 51794-2001, с.1...2]. Размер и форму ОЗЭ задают двумя параметрами: большой полуосью а и эксцентриситетом е [там же, с.1, 3]. Геоцентрической широтой Ф объекта называют угол между экваториальной плоскостью ОЗЭ и прямой, соединяющей центр ОЗЭ с объектом [Морозов В.П. Курс сфероидической геодезии. - М.: Недра, 1979, с.189].
Под угловой ориентацией подвижного носителя навигационного комплекса (например, ЛА) относительно земли понимают значения углов Эйлера, в частности тангажа ϑ, крена γ и рыскания ψ [ГОСТ 20058-80. Государственный стандарт Союза ССР. Динамика летательных аппаратов в атмосфере. Термины, определения и обозначения. - М.: Государственный комитет СССР по стандартам, 1981. с.9], либо матрицу направляющих косинусов [там же, с.43] между осями OX, OY, OZ связанной СК и осями OXg, OYg, OZg, нормальной СК [там же, с.4]. Начало О нормальной СК OXg Yg Zg совпадает с началом связанной СК подвижного носителя, ось OYg направлена по нормали к поверхности ОЗЭ, ось ОХg направлена в сторону оси вращения ОЗЭ. Угол курса ψк отличается от угла рыскания ψ противоположным направлением положительного отсчета. Как видим, нормальная СК, принятая в динамике ЛА в атмосфере, совпадает с топоцентрической декартовой прямоугольной СК О0ξςη, принятой в сфероидической геодезии. Вектор относительной дальности
Figure 00000003
до объекта в топоцентрической СК задают полярными координатами - наклонной относительной дальностью D, геодезическим азимутом A0 и зенитным расстоянием Z0 [Морозов В.П. Курс сфероидической геодезии. - М.: Недра, 1979, с.189...190].
Введем локальную декартову геоцентрическую прямоугольную СК OгXгYгZг, связанную с положением подвижного носителя навигационного комплекса. Начало Ог ее поместим в центре ОЗЭ. Плоскость ОгХгYг расположим в меридианной плоскости, содержащей начало О нормальной СК ЛА, ось ОгXг направим вдоль пересечения меридианной плоскости с экваториальной плоскостью ОЗЭ от точки Ог к проекции точки О на это пересечение, ось OгYг направим в меридианной плоскости на северный полюс ОЗЭ, ось OгZг дополняет СК до правой и лежит в экваториальной плоскости ОЗЭ.
Прототипом изобретения является способ определения геодезических координат объекта, представленный в [Морозов В.П. Курс сфероидической геодезии. - М.: Недра, 1979, с.196...197], в котором измеряют геодезические координаты: долготу LA, широту ВA и высоту HA размещенного на носителе навигационного комплекса и с помощью размещенного на упомянутом носителе устройства определения положения объекта - вектор положения
Figure 00000003
=(D A0 Z0) объекта относительно упомянутого устройства, по измеренным данным вычисляют в декартовой геоцентрической системе координат компоненты вектора положения
Figure 00000004
навигационного комплекса и вектора положения
Figure 00000005
объекта относительно упомянутого устройства и определяют в этой системе координат вектор положения
Figure 00000006
объекта суммированием вычисленных упомянутых компонент векторов, по вектору положения объекта определяют геодезические координаты объекта: долготу L, широту В и высоту Н.
Компоненты
Figure 00000007
вектора положения
Figure 00000008
навигационного комплекса в декартовой геоцентрической СК вычисляют по формулам
Figure 00000009
Figure 00000010
Figure 00000011
Figure 00000012
где NA - вспомогательная переменная, а компоненты
Figure 00000013
вектора положения
Figure 00000014
объекта относительно устройства вычисляют по формулам
Figure 00000015
Figure 00000016
Figure 00000017
Figure 00000018
Figure 00000019
Figure 00000020
где
Figure 00000021
- компоненты вектора положения
Figure 00000014
объекта в нормальной СК.
В известном способе для определения геодезической долготы L объекта сначала вычисляют приращение l геодезической долготы объекта
Figure 00000022
по компонентам
Figure 00000023
вектора положения
Figure 00000008
объекта по осям геоцентрической системы координат в экваториальной плоскости общеземного эллипсоида с учетом знаков этих компонентов, а затем саму геодезическую долготу объекта
L=LA+l.
Геодезическую широту В объекта определяют из уравнения связи тангенса t геодезической широты с компонентами
Figure 00000024
вектора положения
Figure 00000025
объекта
Figure 00000026
в котором введены вспомогательные переменные и константы:
Figure 00000027
Figure 00000028
Figure 00000029
Figure 00000030
Figure 00000031
Как видно из правой части выражения (5), величина t0 представляет значение тангенса геоцентрической широты объекта.
Для вычисления геодезической широты объекта применяют итерационную процедуру
Figure 00000032
до достижения заданной точности значения тангенса t геодезической широты В. Из (6) видно, что геодезическую широту объекта определяют многократным уточнением приближенного значения ее тангенса непосредственно из уравнения связи (3). После чего из выражения (4) определяют саму геодезическую широту объекта
Figure 00000033
Геодезическую высоту Н объекта вычисляют по формуле
Figure 00000034
Недостатком этого способа определения геодезических координат L, В, Н объекта являются неприемлемые для некоторых целей погрешности δL, δB, δH их определения. Эти погрешности вызваны следующими обстоятельствами.
Во-первых, измеряемые геодезические координаты навигационного комплекса носителя являются координатами его определенной части. Так, при использовании на носителе аппаратуры ГНСС измеряются координаты LA, BA и НA антенны этой аппаратуры. Вектор положения
Figure 00000014
объекта определяет вектор положения объекта относительно размещенного на упомянутом носителе устройства определения положения объекта. Антенна аппаратуры ГНСС упомянутого навигационного комплекса и упомянутое устройство пространственно разнесены относительно друг друга, причем величина этого разноса может изменяться от нескольких метров на ЛА до десятков и сотен метров на корабле и определяет величину методической погрешности измерения вектора относительного положения объекта в известном способе.
Обозначим в декартовой геоцентрической СК через
Figure 00000008
вектор положения навигационного комплекса, через
Figure 00000035
- вектор положения упомянутого устройства относительно упомянутого навигационного комплекса, через
Figure 00000014
- вектор положения объекта относительно упомянутого устройства, тогда вектор положения
Figure 00000036
объекта определяется следующей суммой (фиг.1):
Figure 00000037
В известном способе определения геодезических координат объекта вектор его положения
Figure 00000038
определяют согласно выражениям (1) другой суммой
Figure 00000039
не содержащей вектора положения
Figure 00000035
объекта относительно упомянутого устройства. Это приводит в известном способе к погрешности
Figure 00000040
вычисления геоцентрических декартовых координат объекта, определяемой из выражений (9) и (10)
Figure 00000041
Максимальные погрешности измерения дальности современными лазерными дальномерами не превышают 1 м. Следовательно, указанные выше значения (от нескольких до десятков и сотен метров) погрешностей
Figure 00000040
вычисления геоцентрических декартовых координат объекта известным способом могут оказаться недопустимо большими. Это приводит к соответствующим погрешностям δL, δВ, δН определения геодезических координат объекта. Поэтому известный способ может приводить к определению геодезических координат объекта с недопустимо большой методической погрешностью.
Во-вторых, снижение погрешности δВ вычисления геодезической широты В объекта при итерационной процедуре (6) проходит медленно и с неизвестным заранее количеством итераций (для достижения заданной точности). В вычислительных системах реального времени неопределенное количество итераций является существенным недостатком.
В-третьих, в известном способе при определении приращения l (2) геодезической долготы объекта отношение
Figure 00000042
неограниченно возрастает по модулю при значении
Figure 00000043
, которое может выполняться при любых значениях геодезической широты В объекта. Поэтому вычисление значений тангенсов как геодезической долготы l (2), так и геодезической широты В (7) объекта приводит к резкому возрастанию погрешностей их расчета при значениях углов, близких к
Figure 00000044
.
Действительно, из выражения (7) следует, что погрешности δB измерения геодезической широты объекта приводят к следующим погрешностям вычисления значения ее тангенса
Figure 00000045
Правая часть данного выражения неограниченно возрастает при значениях геодезической широты объекта, близких к
Figure 00000044
. Правая часть выражения (2) для расчета приращения l геодезической долготы объекта содержит аналогичную особенность при значении
Figure 00000043
составляющей
Figure 00000046
вектора положения объекта, т.е. при значениях приращения l геодезической долготы объекта, близких к
Figure 00000044
.
В-четвертых, указанное резкое возрастание погрешности расчета тангенса геодезической широты В (4) при значениях углов, близких к
Figure 00000044
, согласно выражению (8) приводит к неопределенному результату расчета геодезической высоты Н объекта, поскольку при этом величина Rh стремится к нулю, множитель
Figure 00000047
- к бесконечности, а их произведение может дать произвольный непредсказуемый результат.
Задачей изобретения является повышение точности определения геодезических координат объекта.
Задача решается с помощью способа определения геодезических координат объекта, в котором измеряют геодезические координаты размещенного на носителе навигационного комплекса и с помощью размещенного на упомянутом носителе устройства определения положения объекта - вектор положения объекта относительно упомянутого устройства, по измеренным данным вычисляют в декартовой геоцентрической системе координат компоненты вектора положения объекта относительно упомянутого устройства и вектора положения навигационного комплекса и определяют в этой системе координат вектор положения объекта суммированием вычисленных упомянутых компонент, по вектору положения объекта определяют геодезические координаты объекта, отличающегося тем, что дополнительно измеряют вектор положения упомянутого устройства относительно упомянутого навигационного комплекса и угловую ориентацию носителя относительно земли, при упомянутом вычислении компонент в декартовой геоцентрической системе координат дополнительно вычисляют компоненты упомянутого вектора положения упомянутого устройства относительно упомянутого навигационного комплекса и дополнительно их учитывают при упомянутом суммировании.
С целью снижения погрешности определения геодезических широты и высоты объекта геодезическую широту объекта определяют уточнением как минимум один раз приближенного значения ее тангенса t путем вычитания корректирующей поправки, равной отношению значения функции
Figure 00000048
где t0 - тангенс геоцентрической широты объекта,
Figure 00000049
е - эксцентриситет общеземного эллипсоида,
Figure 00000050
a - большая полуось общеземного эллипсоида,
Rh - модуль проекции вектора положения объекта на экваториальную плоскость общеземного эллипсоида, к производной этой функции по t при значении t, равном предшествующему приближенному его значению.
С целью снижения погрешности определения геодезических широт начальное приближенное значение тангенса t геодезической широты определяют по тангенсу t0 геоцентрической широты объекта по формуле
Figure 00000051
С целью снижения погрешности определения геодезических широты и высоты объекта геодезическую широту В объекта определяют уточнением как минимум один раз приближенного ее значения путем вычитания корректирующей поправки, равной отношению значения функции
Figure 00000052
где Ф - геоцентрическая широта объекта,
Figure 00000053
R - модуль вектора положения объекта,
к производной этой функции по В при значении В, равном предшествующему приближенному ее значению.
С целью снижения погрешности определения геодезических широты и высоты объекта начальное приближенное значение геодезической широты В определяют по геоцентрической широте Ф объекта по формуле
Figure 00000054
С целью снижения погрешности определения геодезических широты и высоты объекта геоцентрическую широту Ф объекта определяют по величинам отношений проекции вектора положения объекта на ось вращения общеземного эллипсоида и модуля проекции этого вектора на экваториальную плоскость общеземного эллипсоида к модулю этого вектора.
С целью снижения погрешности определения геодезической высоты объекта геодезическую высоту Н объекта определяют по формуле
Figure 00000055
где
Figure 00000056
- компонент вектора положения объекта в декартовой геоцентрической системе координат, параллельный оси вращения общеземного эллипсоида.
С целью снижения погрешности определения геодезической долготы объекта геодезическую долготу объекта определяют по величинам отношений тех компонентов вектора положения объекта в геоцентрической системы координат, которые соответствуют осям, лежащим в экваториальной плоскости общеземного эллипсоида, к модулю проекции данного вектора на упомянутую плоскость.
Предлагаемое изобретение позволяет определять геодезические координаты объекта с более высокой точностью.
Применение предлагаемого способа иллюстрируется чертежом, на котором в декартовой геоцентрической системе координат показаны векторы:
Figure 00000057
- положения навигационного комплекса;
Figure 00000058
- положения устройства определения положения объекта относительно упомянутого навигационного комплекса;
Figure 00000059
- положения объекта относительно устройства определения положения объекта;
Figure 00000060
- положения объекта в известном способе;
Figure 00000061
- положения объекта в предлагаемом способе;
Figure 00000062
- погрешности определения положения объекта известным способом.
Предлагаемый способ определения геодезических координат объекта заключается в следующем.
1. Измеряют геодезические координаты LA, BA, HA размещенного на носителе навигационного комплекса и с помощью размещенного на упомянутом носителе устройства определения положения объекта - вектор положения
Figure 00000063
объекта относительного упомянутого устройства.
2. Дополнительно измеряют вектор положения
Figure 00000064
упомянутого устройства относительно упомянутого навигационного комплекса и угловую ориентацию ϑ, γ, ψк носителя относительно земли.
Измерение вектора положения
Figure 00000065
упомянутого устройства относительно упомянутого навигационного комплекса и угловой ориентации ϑ, γ, ψк носителя относительно земли является существенным признаком изобретения, поскольку необходимо для исключения методической погрешности (11) определения геодезических координат объекта.
3. По измеренным данным вычисляют в декартовой геоцентрической системе координат компоненты
Figure 00000066
вектора положения
Figure 00000067
навигационного комплекса
Figure 00000068
Figure 00000069
Figure 00000070
где
Figure 00000071
- вспомогательная переменная,
и в этой же системе координат вычисляют компоненты
Figure 00000072
вектора положения
Figure 00000073
объекта относительно упомянутого устройства
Figure 00000074
Figure 00000075
Figure 00000076
где
Figure 00000077
,
Figure 00000078
,
Figure 00000079
- компоненты упомянутого вектора положения
Figure 00000073
объекта в нормальной СК.
4. Дополнительно в декартовой геоцентрической системе координат вычисляют компоненты
Figure 00000080
вектора положения
Figure 00000081
упомянутого устройства относительно упомянутого навигационного комплекса
Figure 00000082
Figure 00000083
Figure 00000084
где
Figure 00000085
Figure 00000086
Figure 00000087
- компоненты вектора положения
Figure 00000081
в нормальной системе координат.
5. Определяют в декартовой геоцентрической системе координат вектор положения
Figure 00000088
объекта суммированием вычисленных упомянутых компонент векторов
Figure 00000089
и
Figure 00000090
, дополнительно учитывая компоненты вектора
Figure 00000091
положения устройства относительно навигационного комплекса:
Figure 00000092
Figure 00000093
Figure 00000094
6. По вектору положения
Figure 00000095
объекта определяют геодезические координаты объекта: долготу L, широту В и высоту Н.
С целью снижения погрешности определения геодезической широты Вi+1 объекта при определении геодезических координат объекта по вектору положения объекта геодезическую широту находят путем приближений ее значений. Предлагаются 2 варианта.
Вариант 1. Геодезическую широту В объекта определяют уточнением как минимум один раз приближенного значения ее тангенса t путем вычитания корректирующей поправки Δt, т.е.
Figure 00000096
Поправка Δt равна отношению значения функции
Figure 00000097
к скорости изменения этой функции (т.е. к производной этой функции по t), при значении t, равном предшествующему приближенному его значению ti, т.е.
Figure 00000098
Функция F(t) представляет собой левую часть уравнения (3), связывающего тангенс t геодезической широты с декартовыми геоцентрическими координатами объекта (4)...(5).
Уточнение (12) приближенного значения тангенса ti путем введения корректирующей поправки (14) основано на численном решении нелинейного уравнения методом Ньютона [Самарский А.А., Гулин А.В. Численные методы: Учебное пособие - М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1989, с.193]. Известно [там же, с.200], что сходимость метода Ньютона существенно более быстрая, чем метод простой итерации (6), использованный в известном способе.
Начальное приближенное значение тангенса ti геодезической широты определяют по тангенсу t0 геоцентрической широты объекта из уравнения (3) по формуле
Figure 00000099
Figure 00000100
Данное определение начального приближенного значения тангенса геодезической широты обеспечивает более высокую точность определения геодезической широты объекта вследствие использования уравнения связи (3) геодезической широты объекта с компонентами вектора положения объекта в декартовой геоцентрической СК.
Вариант 2. Геодезическую широту В определяют уточнением как минимум один раз ее приближенного значения путем вычитания корректирующей поправки ΔВ
Figure 00000101
Поправка ΔВ пропорциональна отношению значения функции
Figure 00000099
Figure 00000102
к производной этой функции по В (скорости изменения
Figure 00000103
) при значении В, равном предшествующему приближенному ее значению, т.е.
Figure 00000104
Выражение (16) получено из уравнения связи геодезической широты с декартовыми геоцентрическими координатами объекта при условии
Figure 00000105
Операция (15) уточнения приближенного значения геодезической широты Bi путем введения корректирующей поправки ΔВ (17) также представляет собой численное решение нелинейного уравнения (18) методом Ньютона. Уравнение (18) имеет следующий вид:
Figure 00000106
где
Figure 00000107
Figure 00000108
Figure 00000109
Figure 00000110
Figure 00000111
Здесь R - модуль вектора положения объекта в декартовой геоцентрической системе координат.
Уравнение (19) получено преобразованием уравнения (3) с целью снижения погрешности определения геодезической широты В объекта (t стремится по модулю к бесконечности при стремлении В к
Figure 00000112
). Это уравнение не содержит особенностей во всем диапазоне возможных значений геодезической широты.
Использование функции (16) для уточнения приближенного значения геодезической широты Bi путем введения корректирующей поправки ΔВ (17) обеспечивает повышение точности определения геодезической широты объекта.
Начальное приближенное значение Вi геодезической широты определяют по геоцентрической широте Ф объекта из уравнения (19) по формуле
Figure 00000113
Данное определение начального приближенного значения геодезической широты обеспечивает более высокую точность определения геодезической широты объекта вследствие использования уравнения связи (19) геодезической широты объекта с компонентами вектора положения объекта в декартовой геоцентрической системе координат.
В предлагаемом способе геоцентрическую широту Ф объекта определяют согласно (20)...(22) по величинам отношений проекции вектора положения объекта на ось вращения общеземного эллипсоида (компонента
Figure 00000114
) и модуля Rh проекции этого вектора на экваториальную плоскость общеземного эллипсоида к модулю R этого вектора.
Известное более простое определение геоцентрической широты объекта Ф, например только по отношению проекции вектора положения объекта на вертикальную ось
Figure 00000115
декартовой геоцентрической СК к модулю R вектора положения объекта (20)
Figure 00000116
приводит к неограниченному возрастанию погрешностей δФ ее вычисления вблизи значений
Figure 00000112
. Действительно, из выражения (24) следует для погрешности геоцентрической широты
Figure 00000117
В свою очередь согласно выражению (20) справедливо
Figure 00000118
Из выражений (25) и (26) следует, что малейшие погрешности определения вектора положения
Figure 00000119
объекта приводят к неограниченному возрастанию погрешности определения геоцентрической широты Ф объекта, а следовательно, согласно (23) и его геодезической широты Вi. Поэтому предлагаемое определение геоцентрической широты Ф объекта обеспечивает повышение точности определения геодезической широты объекта.
С целью снижения погрешности геодезическую высоту Н объекта определяют по формуле
Figure 00000120
где
Figure 00000121
- компонент вектора положения объекта в декартовой геоцентрической системе координат по оси вращения общеземного эллипсоида [ГОСТ Р 51794-2001. Государственный стандарт Российской Федерации. Аппаратура радионавигационная глобальной навигационной спутниковой системы и глобальной системы позиционирования. Системы координат. Методы преобразований координат определяемых точек. - М.: Госстандарт России, с.3...4].
Определение геодезической высоты Н по (27) обеспечивает повышение точности определения геодезической высоты объекта при любых возможных значениях геодезической широты В в отличие от известного способа.
С целью снижения погрешности геодезическую долготу L объекта определяют величинами отношений тех компонентов
Figure 00000122
вектора положения объекта в геоцентрической системы координат, которые соответствуют осям, лежащим в экваториальной плоскости общеземного эллипсоида, к модулю проекции Rh данного вектора на упомянутую плоскость. Эти
Figure 00000123
Figure 00000124
Figure 00000125
Figure 00000126
L=LA+l.
Предлагаемый способ (28)...(30) определения приращения l геодезической долготы объекта содержит особенность типа 0/0 только при значении Rh=0 (28, 29), которое соответствует нахождению объекта над одним из полюсов ОЗЭ. Но в полюсах значение геодезической долготы изначально не определено, поэтому при значении Rh=0 для приращения геодезической долготы объекта можно положить l=0.
Определение приращения l геодезической долготы объекта по величинам отношений компонентов
Figure 00000127
, Rh вектора положения объекта по осям геоцентрической системы координат в экваториальной плоскости общеземного эллипсоида к модулю R проекции данного вектора на упомянутую плоскость обеспечивает повышение точности определения геодезической широты объекта.
Предлагаемое изобретение позволяет определять геодезические координаты объекта с более высокой точностью, поскольку исключает методические погрешности определения геодезических координат объекта известным способом.

Claims (9)

1. Способ определения геодезических координат объекта, при котором измеряют геодезические координаты размещенного на носителе навигационного комплекса и с помощью размещенного на упомянутом носителе устройства определения положения объекта - вектор положения объекта относительно упомянутого устройства, по измеренным данным вычисляют в декартовой геоцентрической системе координат компоненты вектора положения объекта относительно упомянутого устройства и вектора положения навигационного комплекса и определяют в этой системе координат вектор положения объекта суммированием вычисленных упомянутых компонент, по вектору положения объекта определяют геодезические координаты объекта, отличающийся тем, что дополнительно измеряют вектор положения упомянутого устройства относительно упомянутого навигационного комплекса и угловую ориентацию носителя относительно земли, при упомянутом вычислении компонент в декартовой геоцентрической системе координат дополнительно вычисляют компоненты упомянутого вектора положения упомянутого устройства относительно упомянутого навигационного комплекса и дополнительно их учитывают при упомянутом суммировании.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что геодезическую широту объекта определяют уточнением как минимум один раз приближенного значения ее тангенса t путем вычитания корректирующей поправки, равной отношению значения функции
Figure 00000128
где t0 - тангенс геоцентрической широты объекта,
Figure 00000129
е - эксцентриситет общеземного эллипсоида,
Figure 00000130
а - большая полуось общеземного эллипсоида,
Rh - модуль проекции вектора положения объекта на экваториальную плоскость общеземного эллипсоида,
к производной этой функции по t при значении t, равном предшествующему приближенному его значению.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что начальное приближенное значение тангенса t геодезической широты определяют по тангенсу to геоцентрической широты объекта по формуле
Figure 00000131
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что геодезическую широту В объекта определяют уточнением как минимум один раз ее приближенного значения путем вычитания корректирующей поправки, равной отношению значения функции
Figure 00000132
где Ф - геоцентрическая широта объекта,
Figure 00000133
R - модуль вектора положения объекта,
к производной этой функции по В при значении В, равном предшествующему приближенному ее значению.
5. Способ по п.4, отличающийся тем, что начальное приближенное значение геодезической широты В определяют по геоцентрической широте Ф объекта по формуле
Figure 00000134
6. Способ по п.5, отличающийся тем, что геоцентрическую широту Ф объекта определяют по величинам отношений проекции вектора положения объекта на ось вращения общеземного эллипсоида и модуля проекции этого вектора на экваториальную плоскость общеземного эллипсоида к модулю этого вектора.
7. Способ по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что геодезическую высоту Н объекта определяют по формуле
Figure 00000135
где
Figure 00000136
- компонент вектора положения объекта в декартовой геоцентрической системе координат, параллельный оси вращения общеземного эллипсоида.
8. Способ по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что геодезическую долготу объекта определяют по величинам отношений тех компонентов вектора положения объекта в геоцентрической системе координат, которые соответствуют осям, лежащим в экваториальной плоскости общеземного эллипсоида, к модулю проекции данного вектора на упомянутую плоскость.
9. Способ по п.7, отличающийся тем, что геодезическую долготу объекта определяют по величинам отношений тех компонентов вектора положения объекта в геоцентрической системе координат, которые соответствуют осям, лежащим в экваториальной плоскости общеземного эллипсоида, к модулю проекции данного вектора на упомянутую плоскость.
RU2005124715/28A 2005-08-03 2005-08-03 Способ определения геодезических координат объекта RU2292526C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005124715/28A RU2292526C1 (ru) 2005-08-03 2005-08-03 Способ определения геодезических координат объекта

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005124715/28A RU2292526C1 (ru) 2005-08-03 2005-08-03 Способ определения геодезических координат объекта

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2292526C1 true RU2292526C1 (ru) 2007-01-27

Family

ID=37773503

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005124715/28A RU2292526C1 (ru) 2005-08-03 2005-08-03 Способ определения геодезических координат объекта

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2292526C1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2572790C1 (ru) * 2014-11-07 2016-01-20 Валентин Васильевич Фролов Способ определения точек геодезических координат с помощью лазерного устройства, установленного на роботизированном коптере с dgps приёмником
CN109683184A (zh) * 2018-12-25 2019-04-26 深圳市华信天线技术有限公司 一种倾斜地面坐标测量方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Математическое и программное обеспечение системы автономной навигации КА «Янтарь». М.: МО СССР, 1986, с.65. *
Морозов В.П. Курс сфероидической геодезии. - М.: Недра, 1979, с.196-197. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2572790C1 (ru) * 2014-11-07 2016-01-20 Валентин Васильевич Фролов Способ определения точек геодезических координат с помощью лазерного устройства, установленного на роботизированном коптере с dgps приёмником
CN109683184A (zh) * 2018-12-25 2019-04-26 深圳市华信天线技术有限公司 一种倾斜地面坐标测量方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5506588A (en) Attitude determining system for use with global positioning system, and laser range finder
US4405986A (en) GSP/Doppler sensor velocity derived attitude reference system
US8204677B2 (en) Tracking method
US4954837A (en) Terrain aided passive range estimation
US4402049A (en) Hybrid velocity derived heading reference system
CN110487301A (zh) 一种雷达辅助机载捷联惯性导航系统初始对准方法
CN109613583B (zh) 基于单星与地面站测向及联合测时差的无源目标定位方法
US4954833A (en) Method for determining astronomic azimuth
CN102998690B (zh) 一种基于gps载波双差方程的姿态角直接求解方法
Zhang et al. A student's T-based measurement uncertainty filter for SINS/USBL tightly integration navigation system
Raskaliyev et al. GNSS-based attitude determination techniques—a comprehensive literature survey
Dai et al. Pseudolite applications in positioning and navigation: Modelling and geometric analysis
Wang et al. Integrating GPS and pseudolite signals for position and attitude determination: Theoretical analysis and experiment results
Lebedev On the coordinate determination of space images by orbital data
Giorgi Attitude determination
Emel’yantsev et al. Improving the accuracy of GPS compass for small-sized objects
RU2292526C1 (ru) Способ определения геодезических координат объекта
Reichert et al. GPS carrier phase multipath reduction using SNR measurements to characterize an effective reflector
Peng et al. Rotation method for direction finding via GPS carrier phases
RU2483324C1 (ru) Способ навигации летательного аппарата по радиолокационным изображениям земной поверхности
Cao et al. Dynamic lever arm compensation of SINS/GPS integrated system for aerial mapping
Runnalls et al. Terrain-referenced navigation using the IGMAP data fusion algorithm
Emel’yantsev et al. Use of maneuvering to improve the accuracy of ship autonomous SINS
RU2448326C2 (ru) Способ спутниковой коррекции автономных средств навигации подвижных объектов
RU2292527C1 (ru) Способ определения вектора относительного положения объекта

Legal Events

Date Code Title Description
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20130527