星空背景下空间目标的快速识别与精密定位 被引量：30

1

作者 李振伟 张涛 孙明国 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期589-599,共11页

为了提高光电望远镜系统测量空间目标的实时性和定位精度,建立了空间目标快速识别与精密定位系统,讨论了空间目标运动特性、快速识别、星像质心计算和天文定位等算法。首先,介绍了空间目标光电观测系统的系统构成和工作原理;深入分析了... 为了提高光电望远镜系统测量空间目标的实时性和定位精度,建立了空间目标快速识别与精密定位系统,讨论了空间目标运动特性、快速识别、星像质心计算和天文定位等算法。首先,介绍了空间目标光电观测系统的系统构成和工作原理;深入分析了空间目标在CCD视场中的运动特性,提出了一种空间目标快速识别算法。然后,结合帧间差分法和数学形态学等,完成了空间目标的快速识别。最后,研究了天文定位算法,采用Tycho-2星表,实现了空间目标的精密定位。实验结果表明:空间目标快速识别处理时间约为10ms,实时天文定位处理时间约为25ms,实时天文定位精度优于4″。得到的结果满足空间目标监视技术的实时性好、精度高、稳定可靠等要求。 展开更多

关键词 空间目标 目标识别 天文定位 电荷耦合器件

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主要定向技术比较与GNSS快速定位定向仪研制进展 被引量：13

2

作者 许其凤 丛佃伟 董明 《测绘科学技术学报》 CSCD 北大核心 2013年第4期349-352,408,共5页

首先介绍了定向的定义、基准和应用背景,总结并比较了目前几种主要定向技术的特点。在此基础上分析了卫星定向技术的优势和改进需求;重点介绍了GNSS快速定位定向仪(臂长1.1 m)研制的基本情况、基本组成和特点。该仪器采用单接收机旋转... 首先介绍了定向的定义、基准和应用背景,总结并比较了目前几种主要定向技术的特点。在此基础上分析了卫星定向技术的优势和改进需求;重点介绍了GNSS快速定位定向仪(臂长1.1 m)研制的基本情况、基本组成和特点。该仪器采用单接收机旋转方式定位定向。经过大量实验鉴定,通过3 min的连续测量可实现优于0.5个密位(108″)的定向精度和优于5 m的定位精度。 展开更多

关键词 定向 卫星定向 定位定向仪 天文定向 陀螺经纬仪定向

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暗弱空间目标的高精度定位 被引量：12

3

作者 李振伟 张涛 +1 位作者 张楠 孙明国 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期2627-2634,共8页

提出了一种暗弱空间目标的高精度定位方法,以进一步提高该类空间目标的定位精度。研究了星像质心计算和星图匹配以及光电望远镜静态指向修正模型和天文定位等算法。首先,深入分析了星像质心计算和三角形匹配算法。然后,采用Tycho-2星表... 提出了一种暗弱空间目标的高精度定位方法,以进一步提高该类空间目标的定位精度。研究了星像质心计算和星图匹配以及光电望远镜静态指向修正模型和天文定位等算法。首先,深入分析了星像质心计算和三角形匹配算法。然后,采用Tycho-2星表和基本参数修正模型,修正光电望远镜系统静态指向误差。最后,针对暗弱空间目标定位精度低,对传统天文定位方法进行了改进,提出了"暗弱空间目标高精度定位方法",实现了暗弱空间目标高精度定位。实验结果表明:提出的暗弱空间目标高精度定位方法的测量精度优于4″,基本满足光电观测系统进行暗弱空间目标测量时对精度和稳定性的要求。 展开更多

关键词 暗弱空间目标 星图匹配 天文定位 电荷耦合器件

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光学天文大地测量技术发展评述 被引量：7

4

作者 张超 詹银虎 +1 位作者 王若璞 骆亚波 《测绘科学技术学报》 CSCD 北大核心 2021年第4期331-336,342,共7页

光学天文大地测量技术是大地测量技术的重要组成部分,在早期的天文大地控制网建立、高精度垂线偏差测量、惯性导航设备标校、大尺度工程测量以及军事测绘保障等领域都发挥着重要作用。本文回顾了光学天文大地测量仪器的发展历程,分析了... 光学天文大地测量技术是大地测量技术的重要组成部分,在早期的天文大地控制网建立、高精度垂线偏差测量、惯性导航设备标校、大尺度工程测量以及军事测绘保障等领域都发挥着重要作用。本文回顾了光学天文大地测量仪器的发展历程,分析了目前主流观测仪器的现状及其特点,比较了不同观测仪器之间的优劣;总结了光学天文大地测量理论及其发展,介绍了最新的矢量天文定位理论及任意星定向理论等,阐述了理论进步对技术发展的重要性;列举了光学天文大地测量技术在大地水准面模型验证、大尺度工程测量、地震等自然灾害预报、地球自转参数监测与预报领域的成功应用,强调其在国家基础测绘领域的重要性,并对其发展趋势作了展望。 展开更多

关键词 天文定位 天文定向 数字天顶仪 全站仪 垂线偏差

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视频测量机器人星识别算法在自动天文定向中的应用 被引量：6

5

作者 叶凯 张超 +2 位作者 时春霖 米科峰 詹银虎 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2019年第2期12-16,44,共6页

天文定向是通过观测天体确定方位的高精度定向方法,在天文测量中具有重要的作用,实现自动天文定向是目前天文定向的发展趋势。基于视频全站仪的工作模式,本文提出了一种星识别定向方法。首先通过视频测量连续快速拍摄多颗星,再将高度角... 天文定向是通过观测天体确定方位的高精度定向方法,在天文测量中具有重要的作用,实现自动天文定向是目前天文定向的发展趋势。基于视频全站仪的工作模式,本文提出了一种星识别定向方法。首先通过视频测量连续快速拍摄多颗星,再将高度角和方位角差作为匹配条件,识别出各恒星,最后利用观测数据和解算的恒星数据关系获得定向结果,实现天文定向自动化。本文分析了因测站坐标误差和观测误差引起的星识别误差,由此给出匹配阈值,进一步提高了匹配的精确度和准确度。 展开更多

关键词 天文定向 视频全站仪 星点识别 视频测量 匹配阈值

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基于坐标转换的数字天顶仪定向方法 被引量：5

6

作者 刘先一 张志利 +2 位作者 周召发 常振军 段辉 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期94-101,共8页

为了提高仪器的工作效率,在数字天顶仪定位的基础上开展了定向方法的研究,构建了识别星点的坐标转换模型.从坐标转换模型出发,分析了仪器倾斜及光轴倾斜等因素对恒星像点图像坐标的影响,研究了焦距值及光轴指向的天文坐标对恒星理论坐... 为了提高仪器的工作效率,在数字天顶仪定位的基础上开展了定向方法的研究,构建了识别星点的坐标转换模型.从坐标转换模型出发,分析了仪器倾斜及光轴倾斜等因素对恒星像点图像坐标的影响,研究了焦距值及光轴指向的天文坐标对恒星理论坐标的影响,并在坐标转换的基础上建立了定向模型.试验结果表明,单组星图的定向精度均在5″以内,定向精度较高,能够满足实际条件下对定向精度的要求. 展开更多

关键词 精密工程测量 天文定位 数字天顶仪 坐标转换 定向模型 定向精度

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真北方位基准标定与惯导测试设备引北技术 被引量：4

7

作者 张耀民 《导航定位与授时》 2018年第6期105-110,共6页

为了标校惯导产品诸如寻北仪的真北方位,需要在室内建立真北方位基准,并把真北方位引入惯导产品和测试转台等设备。主要探讨了真北方位基准标定和设备引北的有关实用方法,例如:基于双测站的天文定向、基于同步网的GNSS定向、经纬仪对向... 为了标校惯导产品诸如寻北仪的真北方位,需要在室内建立真北方位基准,并把真北方位引入惯导产品和测试转台等设备。主要探讨了真北方位基准标定和设备引北的有关实用方法,例如:基于双测站的天文定向、基于同步网的GNSS定向、经纬仪对向观测方法,并给出了综合运用这些方法的技术措施和适用性,以及典型实例。20年来,这些技术已在所完成的上百个此类项目中得到了成功运用,实测结果稳定;利用双测站的天文定向方法,通过两站方位传递,一般观测3~6测回,在良好的观测环境下,一般可获得高于经纬仪标称精度的定向结果。 展开更多

关键词 真北方位基准 引北 天文定向 GNSS定向 惯导测试转台

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天文/GNSS组合定向系统研究 被引量：4

8

作者 李夫鹏 张超 +1 位作者 王正涛 詹银虎 《测绘地理信息》 2017年第5期25-28,共4页

虽然天文定向精度较高,但对天气要求也高,而全球卫星系统(global navigation satellite system,GNSS)定向不受天气影响。针对这些特点,采用Y/JGT-01天文测量系统和自行研制的GNSS定向仪设计出一套抗干扰能力较强的天文-GNSS组合定向系统... 虽然天文定向精度较高,但对天气要求也高,而全球卫星系统(global navigation satellite system,GNSS)定向不受天气影响。针对这些特点,采用Y/JGT-01天文测量系统和自行研制的GNSS定向仪设计出一套抗干扰能力较强的天文-GNSS组合定向系统;编写了一套具有快速解算定向结果、实时显示定向信息、记录分析定向数据等功能的GNSS定向软件以及方位角转换软件。实验结果表明,GNSS定向子系统能够快速初始化,同传统GPS定向仪相比,其初始化时间明显缩短,定向精度明显提高;而天文定向子系统定向精度远高于GNSS定向,两者优势互补,在外界环境复杂的地区有一定的应用价值。 展开更多

关键词 GNSS定向 天文定向 双天线 整周模糊度

原文传递

地球定向参数对天文定位定向的影响分析 被引量：4

9

作者 连月勇 张超 谢宗特 《导航定位学报》 2015年第1期41-45,56,共6页

在天文定位定向中需要用到地球定向参数的预报值,实现地心地固坐标系和地心惯性坐标系之间的相互转换,但在实时解算时,无法获得最新的地球定向参数值,研究地球定向参数预报误差将有助于提高天文解算精度。介绍了天文定位定向原理,对地... 在天文定位定向中需要用到地球定向参数的预报值,实现地心地固坐标系和地心惯性坐标系之间的相互转换,但在实时解算时,无法获得最新的地球定向参数值,研究地球定向参数预报误差将有助于提高天文解算精度。介绍了天文定位定向原理,对地球定向参数在其中的应用进行了研究,并分别分析了地球定向参数短期和长期预报值的精度,以及参数预报误差对天文定位定向的影响。结果表明,一等天文测量中纬度和方位角的解算可采用365d地球定向参数预报值,经度的解算需要进行每季度预报数据的更新。以上结论在天文导航和天文测量中有较好的借鉴意义。 展开更多

关键词 地球定向参数 天文定位 天文定向 极移 预报误差

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基于LabVIEW的天文定向测量软件的设计 被引量：4

10

作者 郑磊 周严 《电子测量技术》 2015年第12期80-83,共4页

本文研究了天文定向的原理和根据几种天文定向方法求解天文方位角,并且分析比较不同天文定向方法的适用范围,采用LabVIEW的图形用户界面语言将几种天文定向方法在精度、星体选择和使用范围等方面进行有机的结合,实现了五种天文定向方法... 本文研究了天文定向的原理和根据几种天文定向方法求解天文方位角,并且分析比较不同天文定向方法的适用范围,采用LabVIEW的图形用户界面语言将几种天文定向方法在精度、星体选择和使用范围等方面进行有机的结合,实现了五种天文定向方法的综合应用;文章给出了设计思路,设计了程序框图和计算模块等,可根据不同方法输入所观测的数据,调用对应的计算模块快速求解方位角并显示,同时保存原始数据;该软件具有很好的人机交互性,界面友好,给采用天文定向法进行高精度求解方位角的相关人员提供了方便,达到预期设计目标。 展开更多

关键词 天文定向 虚拟仪器 计算模块 方位角

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超大视场测月天文定向方法 被引量：4

11

作者 蒲俊宇 郑勇 +2 位作者 李崇辉 詹银虎 陈少杰 《测绘学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第4期435-445,共11页

利用超大视场相机测月成像实现了天文定向,推导了详细的计算公式。通过实测检验了定向方法的可靠性,跟踪拍摄15min,内符合精度优于±7.5″,外符合精度约为±20″。基于相机成像的天文定向方法改变了利用经纬仪人眼照准的传统模... 利用超大视场相机测月成像实现了天文定向,推导了详细的计算公式。通过实测检验了定向方法的可靠性,跟踪拍摄15min,内符合精度优于±7.5″,外符合精度约为±20″。基于相机成像的天文定向方法改变了利用经纬仪人眼照准的传统模式,一定程度上降低了对作业员的技能要求,且超大视场相机能对月球进行连续跟踪拍摄,无须复杂的伺服控制装置。由于月球上也有重力场,月球上观测地球也有地相变化,后期如能实现定向装置的自动安平,本方法同样适用于月球车对地球成像实现天文定向。 展开更多

关键词 天文定向 超大视场 相机 连续跟踪 月球

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基于天文测量高精度真北方位校准的可靠性分析

12

作者 庞飞 王应建 +4 位作者 刘宁 温锐 时春霖 杨永旭 钟湘林 《测绘与空间地理信息》 2023年第9期131-135,共5页

基于目前真北方位标准的建立和校准缺少规范化统一的计量标准和方法的问题,本文对真北校准方法进行梳理,以定向精度最高的天文测量方法为基础,通过对Y/JGT-1型天文测量系统进行溯源和性能指标确定,分别在实验室内和野外条件下进行实际测... 基于目前真北方位标准的建立和校准缺少规范化统一的计量标准和方法的问题,本文对真北校准方法进行梳理,以定向精度最高的天文测量方法为基础,通过对Y/JGT-1型天文测量系统进行溯源和性能指标确定,分别在实验室内和野外条件下进行实际测量,通过重复性和稳定性试验研究其作为真北方位校准装置的可行性。实验数据表明,天文测量系统在野外真北方位边上的测量具有良好的重复性和稳定性,完全满足校准真北方位的相关要求,实现了完整的真北方位溯源链,为规范真北方位标准的建立校准工作提供有益数据支撑和技术借鉴,同时为精密工程测量、形变监测和工业测量等领域提供可行的标定方案。 展开更多

关键词 校准装置 天文定向 真北方位角 重复性 稳定性

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利用太阳方位进行磁偏角测量的探讨 被引量：3

13

作者 赵俊生 刘强 +1 位作者 刘雁春 王一丁 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第A02期307-311,共5页

为了有效提高磁偏角测量精度,解决偏远小岛难以设置方位点的问题,介绍了磁偏角概念和利用GPS测量方位角测定磁偏角的原理,阐述了由测站经纬度、观测时间计算太阳方位角的公式,分析了测站坐标、观测时间等误差对太阳方位角计算的精度影响... 为了有效提高磁偏角测量精度,解决偏远小岛难以设置方位点的问题,介绍了磁偏角概念和利用GPS测量方位角测定磁偏角的原理,阐述了由测站经纬度、观测时间计算太阳方位角的公式,分析了测站坐标、观测时间等误差对太阳方位角计算的精度影响.初步论证了利用太阳方位角测量磁偏角时,观测时段选取、测站坐标观测精度要求、测量时刻观测精度要求等问题.设计了依托太阳方位角测量磁偏角的观测方法并给出了检验太阳方位角观测精度的观测实例.对比结果表明:利用太阳方位角进行磁偏角测量可以有效地解决偏远小岛难以设置方位点的问题,并提出了精确的测定测站坐标和观测时间可以有效提高磁偏角测量精度的结论. 展开更多

关键词 磁偏角 太阳方位角 天文定位 观测实例

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便携式天文定向系统及其精度分析 被引量：3

14

作者 赵树红 薛志宏 高宏 《海洋测绘》 2009年第4期22-25,共4页

天文定向是以观测天体来确定地面目标方位角的高精度自主定向方法。但是,传统的天文定向设备繁重,无法满足机动应用。针对这一问题,利用电子经纬仪和内置GPS OEM板的掌上电脑,建立了新型便携式天文定向系统,提出了将时角法模型推广到太... 天文定向是以观测天体来确定地面目标方位角的高精度自主定向方法。但是,传统的天文定向设备繁重,无法满足机动应用。针对这一问题,利用电子经纬仪和内置GPS OEM板的掌上电脑,建立了新型便携式天文定向系统,提出了将时角法模型推广到太阳和任意恒星定向的新思路。测试结果表明该系统精度高、速度快,能满足快速机动定向的需求。 展开更多

关键词 天文定向 时角法 精密授时 掌上电脑 GPS OEM板

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某地高精度室内真北方位基准建立方法 被引量：2

15

作者 付永杰 张耀民 《导航定位与授时》 2019年第6期131-136,共6页

为了校准寻北定向装备的寻北偏差,需要建立真北方位基准。由于气象因素的影响,室外真北基准目标成像质量和观测仪器稳定性均受到制约,因此,需要在室内建立高精度的真北方位基准。提出了一种高精度室内真北方位基准建立方法。本方法的真... 为了校准寻北定向装备的寻北偏差,需要建立真北方位基准。由于气象因素的影响,室外真北基准目标成像质量和观测仪器稳定性均受到制约,因此,需要在室内建立高精度的真北方位基准。提出了一种高精度室内真北方位基准建立方法。本方法的真北基准采用2个平行光管和1个平面镜来维持,并利用2台Leica5100A 0.5″级电子经纬仪采用双测站天文定向方法进行标定。实测结果表明:2017年10月19和20日在室内外温差和湿度差很大的环境下,仅通过2个时段总共6个测回观测,计算得到的3个真北方位的平均值中误差分别高达0.17″、0.18″、0.20″。2018年10月11和12日进行了复测,3个真北方位的平均值中误差分别为0.47″、0.30″、0.48″,复测3个基准变化分别为+3.84″、+1.96″、+3.80″。测量结果表明,所建立的室内真北方位基准稳定,采用的技术措施和方法有效。 展开更多

关键词 几何量计量 真北方位基准 天文定向 寻北仪校准

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图像全站仪拍照时延的标定方法及对天文定向的影响分析 被引量：1

16

作者 米科峰 张超 +2 位作者 李崇辉 詹银虎 王若璞 《测绘科学技术学报》 北大核心 2019年第4期359-363,共5页

精确测定时间对于天文测量至关重要。针对图像全站仪拍摄恒星存在时延的问题,利用计算机内部时钟与全站仪拍照之间的时间关系,设计了一种简便高效准实时的时延标定方法。推导了拍照时延对天文方位角测量的影响公式,并以北极星定向为例... 精确测定时间对于天文测量至关重要。针对图像全站仪拍摄恒星存在时延的问题,利用计算机内部时钟与全站仪拍照之间的时间关系,设计了一种简便高效准实时的时延标定方法。推导了拍照时延对天文方位角测量的影响公式,并以北极星定向为例进行了数值分析。大量野外实测数据表明,拍照时延的大小约为4.2 s,且半年内较稳定。经过拍照时延改正之后,能够满足利用北极星时角法进行一等天文方位角测量的精度要求。 展开更多

关键词 图像全站仪 拍照时延 精确标定 稳定性 天文定向

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航海天文定位绘算系统设计 被引量：1

17

作者 彭赐龙 王国林 +2 位作者 陈希真 罗从文 文明 《湖南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2013年第4期82-85,共4页

采用传统高度差原理,整理归纳了天体真高度、天体恒星格林时角与赤纬和天文船位的解算模型,使用C#编程工具,设计出天文定位绘算系统,并进行了误差分析.该系统经过实际航海应用和软件测试,将自动计算结果与手工计算进行比对,可知该系统... 采用传统高度差原理,整理归纳了天体真高度、天体恒星格林时角与赤纬和天文船位的解算模型,使用C#编程工具,设计出天文定位绘算系统,并进行了误差分析.该系统经过实际航海应用和软件测试,将自动计算结果与手工计算进行比对,可知该系统计算迅速、结果准确,能够满足航海要求,并且避免了在最通常情况下手工计算所不可避免的误差或错误,证明了系统的实用性和可靠性. 展开更多

关键词 天文定位 算法模型 自动计算 系统设计

原文传递

基于惯性/天文互助的导航系统初始化算法 被引量：1

18

作者 朱海微 郁丰 +1 位作者 熊智 施丽娟 《计算机仿真》 北大核心 2017年第4期82-85,423,共5页

惯性/天文组合导航初始化精度直接影响惯导工作精度,针对所有导航参数未知的情况,提出一种惯性/天文互助实现导航系统初始化的方法。根据惯性水平对准原理得到一定精度的水平姿态;基于惯性水平基准利用星敏感器测得的星体高度角,采用高... 惯性/天文组合导航初始化精度直接影响惯导工作精度,针对所有导航参数未知的情况,提出一种惯性/天文互助实现导航系统初始化的方法。根据惯性水平对准原理得到一定精度的水平姿态;基于惯性水平基准利用星敏感器测得的星体高度角,采用高度差定位原理获取初始位置,并进行姿态粗对准及精对准,同时得到惯性器件误差估计值,并对陀螺与加速度计输出进行修正,然后再一次进行初始化的迭代过程,提高初始化精度。仿真结果表明,经过一次迭代定位精度即可达到10m以内,水平姿态精度可达到0.2",航向误差在3"以内,说明上述初始化算法能够实现高精度的导航系统初始化。 展开更多

关键词 组合导航 初始化 天文定位 多位置对准 误差修正

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GCRS到ITRS的转换模型比较及其对天文定位定向的影响分析

19

作者 王永海 张超 +1 位作者 李铸洋 韩雪峰 《测绘科学与工程》 2013年第3期17-20,26,共5页

GCRS到ITRS的转换模型和转换方法不断发生变化，使恒星视位置产生变化，进而影响到天文定位定向结果。IAU1976／1980和IAU2000A岁差章动模型对天文定位的影响在0．001s级，对天文定向的影响在0．1”级；IAU2006／2000A和IAU2000A模型对... GCRS到ITRS的转换模型和转换方法不断发生变化，使恒星视位置产生变化，进而影响到天文定位定向结果。IAU1976／1980和IAU2000A岁差章动模型对天文定位的影响在0．001s级，对天文定向的影响在0．1”级；IAU2006／2000A和IAU2000A模型对天文定位的影响在0．0001s级，对天文定位的影响在0．01”级；同一模型，不同转换方法对天文定位定向无影响。 展开更多

关键词 岁差 章动 视位置 天文定位 天文定向

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一种基于全站仪平面法线的自动天文定向系统

20

作者 冯冰砚 《今日自动化》 2021年第10期15-16,共2页

目前定向都是直线定向,针对平面定向,提出使用全站仪测量平面均匀分布点,通过最小二乘法原理拟合平面求得平面法线在全站仪坐标系的水平方位角,利用天文定向原理计算得到平面法线与真北夹角,同时为了消除人仪差和提高天文测量效率,使用... 目前定向都是直线定向,针对平面定向,提出使用全站仪测量平面均匀分布点,通过最小二乘法原理拟合平面求得平面法线在全站仪坐标系的水平方位角,利用天文定向原理计算得到平面法线与真北夹角,同时为了消除人仪差和提高天文测量效率,使用全站仪集成的相机拍摄天体进行自动天文定向。系统通过在天文边测试,结果表明:利用全站仪集成的CMOS相机拍摄天体,对图像滤波和自动阈值计算生成二值化图像再开操作等相关图像处理方法,得到星体质心精确像素坐标,系统整体精度能够达到四等天文要求。可见,此基于全站仪平面法线自动天文定向系统能够提供较高的定向精度,可以为其他定向手段提供真北基准。 展开更多

关键词 平面定向 天文定向 真北 基准

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