CN102590841A - 室内外试验场坐标系的标定方法及月球车位置与姿态动态测量方法 - Google Patents

室内外试验场坐标系的标定方法及月球车位置与姿态动态测量方法 Download PDF

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CN102590841A CN2011104286502A CN201110428650A CN102590841A CN 102590841 A CN102590841 A CN 102590841A CN 2011104286502 A CN2011104286502 A CN 2011104286502A CN 201110428650 A CN201110428650 A CN 201110428650A CN 102590841 A CN102590841 A CN 102590841A
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Abstract

本发明公开了一种室内或室外试验场中标定坐标系的方法,同时也公开了一种基于iGPS的地面大范围实时动态月球车位置、姿态测量方法。本发明的测量方法实现了模拟月面光照工况下的iGPS的正常测量,并实现了外场沙漠地区的试验场坐标系快速建立、坐标系大范围传递,同时也实现了模拟月面试验场坐标系与地球地理坐标系之间的快速、简单标定以及位姿测量iGPS***与试验场DEM的坐标统一。

Description

室内外试验场坐标系的标定方法及月球车位置与姿态动态测量方法
技术领域
本发明属于月球车模拟试验领域,具体来说,本发明涉及一种基于iGPS和经纬仪***的室内外试验场的坐标系建立和标定方法,以及地面大范围实时动态月球车位置和姿态测量方法,特别是基于模拟月球环境试验场和野外试验场的环境中月球车位置、姿态测量方法。
背景技术
标准全球定位***类似,iGPS是基于三角定位法的测量技术,主要用于动态测量和大尺寸静态测量。一般而言,iGPS测量***包括激光发射器、激光接收器、控制单元和测试软件(Surveyor和Spatial Analyzer)四部分组成。iGPS通常测量包括坐标建立、坐标标定和数据处理几个环节。针对月球车需要在模拟月面环境(模拟太阳光照、模拟月壤)和外场沙漠环境(空旷的沙漠)中试验的姿态和位置测量需求,通常基于iGPS的测量方法存在以下不足:
(1)该方法不能满足在30m×30m的模拟月面环境下的月球车偏航角与地球地理北之间角度关系标定和测量。
(2)该方法不能实现从月球车本体坐标系在iGPS中的建立问题,从而实现月球车姿态的实时跟踪;
(3)该方法不能实现iGPS坐标系与试验场DEM坐标系的统一问题;
(4)该方法不能实现在外场空旷沙漠环境中的月球车偏航角与地球地理北之间角度关系标定和测量。
(5)该方法不能实现在外场空旷沙漠环境中的试验场坐标系的大范围内的数据传递。
因此,提供一种能够简单可行室内外试验场的坐标系建立和标定方法以能够采用iGPS对月球车的位置和姿态进行动态测量非常必要。
发明内容
本发明的发明目的是提供一种完整的室内外试验场的坐标系标定方法以及地面大范围实时动态月球车位置和姿态测量方法,该测量方法基于iGPS在地面大范围内对月球车位置、姿态进行实时动态测量方法,解决了试验场环境中的坐标系建立、坐标系标定、设备布局、坐标系传递等问题。
一种室内试验场中标定坐标系的方法,该方法包括如下步骤:
(1)在试验场场地附近安装一个指北镜,并通过陀螺经纬仪进行立方镜与地球地理北之间角度标定;
(2)在试验场场地附近安装三根标定杆,标定杆的高度可调节,顶部设置凹槽,凹槽内放置经纬仪靶球,两根标定杆的连线与场地坐标系的一个轴(如X轴)平行,另一根标定杆安装于场地坐标系的另一个轴(如Y轴)附近即可;
(3)在经纬仪视角可以至少同时看到两根标定杆的地方,设置一台经纬仪T3,调节经纬仪使之与三根标定杆基本同高,将经纬仪调平,并将俯仰角调至水平,只转动方位角,对准离经纬仪T3较近的标定杆,调节该标定杆的高度,将标定杆的靶球中心与经纬仪(只调方位角)的准心重合,再用相同的方法将三个标定杆上的靶球中心调至同一水平面上,即建立过渡坐标系O’X’Y’水平面;
(4)将经纬仪T3移动至两根标定杆之间的延长线上,调节经纬仪T3的高度与位置、使得经纬仪T3的准星、两根标定杆的靶球中心在一条线上,即建立过渡坐标系X’轴,同时也建立了以标定杆靶球中心为原点O’的过渡坐标系O’X’Y’。
(5)利用步骤1)中的指北镜,通过经纬仪可以测得X’轴与指北镜的角度关系,通过指北镜的标定数据,即可换算出X’轴与地球地理北的关系(即大地坐标系),再根据O’X’Y’平面为水平面,换算出整个过渡坐标系O’X’Y’与大地坐标系的关系;
(6)拆除标定杆上的经纬仪靶球,换上与之相同直径的激光雷达用工具球,用激光雷达测得三个标定杆上的靶球位置,在激光雷达中建立过渡坐标系O’X’Y’的数据,再通过激光雷达测得场地内原点的实际位置,记下数据(Xo,Yo,Zo),将过渡坐标系O’X’Y’平移至场地坐标系OXY;
(7)拆除激光雷达用工具球,用相同直径的iGPS球形探针测量三个标定杆上的靶球位置,在iGPS***中建立过渡坐标系O’X’Y’,再根据原点的实际位置(Xo,Yo,Zo),将过渡坐标系O’X’Y’平移至场地坐标系OXY,完成激光雷达、iGPS与试验场坐标系的统一建立以及试验场坐标系与地球地理北之间角度关系的标定。
其中,标定杆为上下高度可调整的、上方设置靶球的标定杆。
其中,采用经纬仪与平行于轴线的两个标定杆靶球共线,并通过经纬仪测得此轴与指北镜的关系,继而求得整个场地坐标系与地球地理北极的关系,完成坐标系的标定。
其中,所述试验场为模拟月面试验场。
一种室外试验场坐标系的标定方法,包括以下步骤:
1)将方形的转接板设置在坐标传递杆上,转接板上分别设置标定杆1、标定杆2和标定杆3,标定杆顶端设置有靶球,标定杆在转接板上可移动,利用自身螺纹进行转接板上的高度调节;
2)在坐标传递杆附近架设一台经纬仪,经纬仪架设完毕后,根据天文年历将当地此时北极星的方位角进行计算,在经纬仪中将该方位角设置为经纬仪方位角的初始值,实现北极星方位角的补偿,然后瞄准北极星,使经纬仪的准星指向天北极,再将经纬仪的俯仰角调至水平,将带靶球的标定杆1放置在北极星与经纬仪之间连线指向在水平面的投影线上,通过旋转标定杆1上的螺纹,调整标定杆1上靶球的高度,使靶球靶心与经纬仪准星重合后,用胶枪固定标定连接杆1,然后将另一个转接杆标定杆2(带靶球)同样放置在北极星与经纬仪之间连线指向在水平面的投影线上,同样通过旋转标定杆2上的螺纹,调整标定杆2上靶球的高度,使靶球靶心与经纬仪准星重合后,用胶枪固定标定连接杆2。在标定杆1、2的另一侧放置标定杆3(带靶球),同样通过旋转标定杆3上的螺纹,调整标定杆3上靶球的高度,使靶球靶心与经纬仪准星重合后,用胶枪固定标定连接杆3;
3)利用iGPS球形探针测量三个标定杆上的靶球位置,在iGPS***中建立了基于大地坐标系的试验场坐标系。
进一步地,在进行北极星指北过程中,需要综合当地的经纬度和星历进行角度修正。
进一步地,通过在每块转接板上设置三根标定杆,每根标定杆为上下高度可调整的、上方放置靶球,利用IGPS手持探针进行试验场坐标系建立。
其中,所述试验场为外场沙漠试验中的试验场。
进一步地,坐标传递杆在沙漠试验场中每隔30m设置一个,坐标传递杆一端埋设到沙土中进行固定,另一端加工5/8英寸的螺纹与转接板连接,并根据上述的标定方法进行试验场坐标系与地球地理北之间角度关系标定。
其中,每个坐标传递杆都是一个独立的并相互平行的坐标系,在实际测量iGPS布站时,确保可以覆盖2个或以上的坐标传递杆,用iGPS测量每个坐标传递杆上的标定杆位置,来确定各个平行坐标系的关系,从而实现坐标系在外场沙漠试验中的传递。
一种基于iGPS的地面大范围实时动态月球车位置、姿态测量方法主要包括以下步骤:
先按照上述室内试验场或室外试验场的坐标系的标定方法进行试验场的标定;
在待进入试验场的月球车上设置3-4个激光接收器,使得月球车上至少有3个接收器可以正常接收激光发射器的激光信号,从而保证了月球车的姿态能被实时监控和测量;
在月球车上粘贴3个以上的纸质把标点,其中靶标不能在一条直线上,利用经纬仪测量月球车坐标系和靶标点之间的关系;
用iGPS球形探针测量把标点和激光接收器之间的位置关系,这样通过坐标转换就可以建立激光接收器与月球车本体坐标系之间关系。在iGPS***中,利用激光接收器的位置数据建立坐标系,并通过坐标转换成月球车本体坐标系,这样便可以利用iGPS***对进入试验场的月球车进行实时动态的位置和姿态测量。
其中,所述试验场为室内或室外的试验场。
进一步地,所述室内试验场为室内模拟月面试验场,所述室外试验场为外场沙漠试验中的试验场。
进一步地,iGPS***在每次发射器布站时,同时测量至少两根坐标传递杆的位置,下次布站时,至少覆盖其中的一根已知位置的坐标传递杆,通过这根已知位置的坐标传递杆去测量附近的其它坐标传递杆,通过坐标传递杆之间位置相互测量和逐一传递,实现整个试验场的坐标系关系的建立和传递以及测量。
本发明与现有技术相比具有以下优点:
(1)实现月球车本体坐标系在iGPS中的转换和建立,实现了月球车的动态跟踪;
(2)实现了在模拟月面环境中月球车偏航角与地球地理北之间角度关系标定和测量,以及位姿测量iGPS***坐标系与试验场DEM的坐标系的统一;
(3)实现外场沙漠地区试验场中月球车偏航角与地球地理北之间角度关系标定和测量,以及坐标系大范围传递。
附图说明
图1为本发明的室内试验场坐标系的标定方法示意图。
图2为本发明的室外试验场坐标系的标定方法中使用的坐标传递杆的结构示意图。
图3为本发明的室外试验场坐标系的标定方法的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的室内或室外试验场坐标系的标定方法以及本发明的基于iGPS的地面大范围实时动态月球车位置、姿态测量方法作进一步的说明。
如图1所示,以室内模拟月面试验场为例进行说明,本发明的室内或室外试验场坐标系的标定方法,主要包括如下步骤:
(1)在试验场场地附近安装一个指北镜,并通过陀螺经纬仪进行立方镜与地球地理北之间角度标定;
(2)在试验场场地附近安装三根标定杆,标定杆的高度可调节,S与试验场坐标系的建立、统一与标定。顶部设置凹槽,凹槽内放置经纬仪靶球,两根标定杆的连线与场地坐标系的一个轴(如X轴)平行,另一根标定杆安装于场地坐标系的另一个轴(如Y轴)附近即可;
(3)在经纬仪视角可以至少同时看到两根标定杆的地方,设置一台经纬仪T3,调节经纬仪使之与三根标定杆基本同高,将经纬仪调平,并将俯仰角调至水平,只转动方位角,对准离经纬仪T3较近的标定杆,调节该标定杆的高度,将标定杆的靶球中心与经纬仪(只调方位角)的准心重合,再用相同的方法将三个标定杆上的靶球中心调至同一水平面上,即建立过渡坐标系X’Y’水平面;
(4)将经纬仪T3移动至两根标定杆之间的延长线上,调节经纬仪T3的高度与位置、使得经纬仪T3的准星、两根标定杆的靶球中心在一条线上,即建立过渡坐标系X’轴,同时也建立了以标定杆靶球中心为原点O’的过渡坐标系O’X’Y’。其中,采用经纬仪与平行于轴线的两个标定杆靶球共线,并通过经纬仪测得此轴与指北镜的关系,继而求得整个场地坐标系与地理北极的关系,完成坐标系的标定。
(5)利用步骤1)中的指北镜,通过经纬仪可以测得X’轴与指北镜的角度关系,通过指北镜的标定数据,即可换算出X’轴与地球地理北的关系(即大地坐标系),再根据X’Y’平面为水平面,换算出整个过渡坐标系O’X’Y’与大地坐标系的关系;
(6)拆除标定杆上的经纬仪靶球,换上与之相同直径的激光雷达用工具球,用激光雷达测得三个标定杆上的靶球位置,在激光雷达中建立过渡坐标系O’X’Y’的数据,再通过激光雷达测得场地内原点的实际位置,记下数据(Xo,Yo,Zo),将过渡坐标系O’X’Y’平移至场地坐标系OXY;
(7)拆除激光雷达用工具球,用相同直径的iGPS球形探针测量三个标定杆上的靶球位置,在iGPS***中建立过渡坐标系O’X’Y’,再根据原点的实际位置(Xo,Yo,Zo),将过渡坐标系O’X’Y’平移至场地坐标系OXY,完成激光雷达、iGPS与试验场坐标系的统一建立以及试验场坐标系与地球地理北之间角度关系的标定。
图2给出了本发明的室外试验场坐标系的标定方法中使用的坐标传递杆的结构示意图。本发明的室外试验场坐标系的标定方法中使用的坐标传递杆的结构包括坐标传递杆、方形的转接板、三根标定杆1、2、3,其中,方形的转接板设置在坐标传递杆上,转接板上分别设置标定杆1、标定杆2和标定杆3,三根标定杆顶端分别设置有靶球,且三根标定杆在转接板上可移动,利用与转接板进行螺纹连接的自身螺纹进行转接板上的高度调节,待方位和高度调整合适后,用胶枪将标定杆粘贴在转接板上。
图3示出了本发明的室外试验场坐标系的标定方法的示意图。以下以外场沙漠试验场为例进行说明。本发明的室外试验场坐标系的标定方法,包括以下步骤:
1)将方形的转接板设置在坐标传递杆上,转接板上分别设置标定杆1、标定杆2和标定杆3,标定杆顶端设置有靶球,标定杆在转接板上可移动,利用自身螺纹进行转接板上的高度调节;
2)在坐标传递杆附近架设一台经纬仪,经纬仪架设完毕后,根据天文年历将当地此时北极星的方位角进行计算,在经纬仪中将该方位角设置为经纬仪方位角的初始值,实现北极星方位角的补偿,然后瞄准北极星,使经纬仪的准星指向天北极,再将经纬仪的俯仰角调至水平,将带靶球的标定杆1放置在北极星与经纬仪之间连线指向在水平面的投影线上,通过旋转标定杆1上的螺纹,调整标定杆1上靶球的高度,使靶球靶心与经纬仪准星重合后,用胶枪固定标定连接杆1,然后将另一个转接杆标定杆2(带靶球)同样放置在北极星与经纬仪之间连线指向在水平面的投影线上,同样通过旋转标定杆2上的螺纹,调整标定杆2上靶球的高度,使靶球靶心与经纬仪准星重合后,用胶枪固定标定连接杆2。在标定杆1、2的另一侧放置标定杆3(带靶球),同样通过旋转标定杆3上的螺纹,调整标定杆3上靶球的高度,使靶球靶心与经纬仪准星重合后,用胶枪固定标定连接杆3。
3)利用iGPS球形探针测量三个标定杆上的靶球位置,在iGPS***中建立了基于大地坐标系的试验场坐标系。
进一步地,在实际的测量过程中,坐标传递杆在沙漠试验场中每隔30m设置一个,坐标传递杆一端埋设到沙土中进行固定,另一端加工5/8英寸的螺纹与转接板连接,并根据上述的标定方法进行指北标定。每个坐标传递杆都是一个独立的并相互平行的坐标系,iGPS***在每次发射器布站时,同时iGPS测量至少两根坐标传递杆的位置,下次布站时,至少覆盖其中的一根已知位置的坐标传递杆,通过这根已知位置的坐标传递杆去测量附近的其它坐标传递杆,通过坐标传递杆之间位置相互测量和逐一传递,实现整个试验场的坐标系关系的建立和传递以及测量
在上述坐标系标定的基础上,能够实现基于iGPS的地面大范围实时动态月球车位置、姿态的测量,该测量方法包括:
(1)先按照上述室内试验场或室外试验场的试验场坐标系的建立以及该坐标系与地球地理北之间角度关系标定;
(2)在待进入试验场的月球车上设置3-4个激光接收器,使得月球车上至少有3个接收器可以正常接收激光发射器的激光信号,从而保证了月球车的姿态能被实时监控和测量;
(3)在月球车上粘贴3个以上的纸质把标点,其中靶标不能在一条直线上,利用经纬仪测量月球车坐标系和靶标点之间的关系;
(4)用iGPS球形探针测量把标点和激光接收器之间的位置关系,这样通过坐标转换就可以建立激光接收器与月球车本体坐标系之间关系。在iGPS***中,利用激光接收器的位置数据建立坐标系,并通过坐标转换成月球车本体坐标系,这样便可以利用iGPS***对进入试验场的月球车进行实时动态的位置和姿态测量。
上述测量方法无论试验场为室内试验场如模拟月面试验场还是室外的试验场如外场沙漠试验场都是可以使用的,并通过传递杆的不断传递实现外场沙漠大面积试验场中对坐标系的标定和测量。
例如,iGPS***在每次发射器布站时,同时测量至少两根坐标传递杆的位置,下次布站时,至少覆盖其中的一根已知位置的坐标传递杆,通过这根已知位置的坐标传递杆去测量附近的其它坐标传递杆,通过坐标传递杆之间位置相互测量和逐一传递,实现整个试验场的坐标系关系的建立和传递以及测量。
尽管上文对本发明的具体实施方式给予了详细描述和说明,但是应该指明的是,我们可以依据本发明的构想对上述实施方式进行各种等效改变和修改,其所产生的功能作用仍未超出说明书及附图所涵盖的精神时,均应在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种室内试验场中标定坐标系的方法,该方法包括如下步骤:
(1)在试验场场地附近安装一个指北镜,并通过陀螺经纬仪进行立方镜与地球地理北之间角度标定;
(2)在试验场场地附近安装三根标定杆,标定杆的高度可调节,顶部设置凹槽,凹槽内放置经纬仪靶球,两根标定杆的连线与场地坐标系的一个轴(如X轴)平行,另一根标定杆安装于场地坐标系的另一个轴(如Y轴)附近即可;
(3)在经纬仪视角至少同时看到三根标定杆的地方,设置一台经纬仪T3,调节经纬仪使之与三根标定杆基本同高,将经纬仪调平,并将俯仰角调至水平,只转动方位角,对准离经纬仪T3较近的标定杆,调节该标定杆的高度,将标定杆的靶球中心与经纬仪的准心重合,再用相同的方法将三个标定杆上的靶球中心调至同一水平面上,即建立过渡坐标系O’X’Y’水平面;
(4)将经纬仪T3移动至两根标定杆之间的延长线上,调节经纬仪T3的高度与位置、使得经纬仪T3的准星、两根标定杆的靶球中心在一条线上,即建立过渡坐标系X’轴,同时也建立了以标定杆靶球中心为原点O’的过渡坐标系O’X’Y’。
(5)利用步骤1)中的指北镜,通过经纬仪可以测得X’轴与指北镜的角度关系,通过指北镜的标定数据,即可换算出X’轴与地球地理北的关系(即大地坐标系),再根据X’Y’平面为水平面,换算出整个过渡坐标系O’X’Y’与大地坐标系的关系;
(6)拆除标定杆上的经纬仪靶球,换上与之相同直径的激光雷达用工具球,用激光雷达测得三个标定杆上的靶球位置,在激光雷达中建立过渡坐标系O’X’Y’的数据,再通过激光雷达测得场地内原点的实际位置,记下数据(Xo,Yo,Zo),将过渡坐标系O’X’Y’平移至场地坐标系OXY;
(7)拆除激光雷达用工具球,用相同直径的iGPS球形探针测量三个标定杆上的靶球位置,在iGPS***中建立过渡坐标系O’X’Y’,再根据原点的实际位置(Xo,Yo,Zo),将过渡坐标系O’X’Y’平移至场地坐标系OXY,完成激光雷达、iGPS与试验场坐标系的统一建立以及试验场坐标系与地球地理北之间角度关系的标定。
2.如权利要求1所述的室内试验场中标定坐标系的方法,其中,标定杆为上下高度可调整的、上方设置靶球的标定杆。
3.如权利要求1所述的室内试验场中标定坐标系的方法,其中,采用经纬仪与平行于轴线的两个标定杆靶球共线,并通过经纬仪测得此轴与指北镜的关系,继而求得整个场地坐标系与地理北极的关系,完成坐标系的标定。
4.如权利要求1-3任一项所述的室内试验场中标定坐标系的方法,其中,所述试验场为模拟月面试验场。
5.一种室外试验场坐标系的标定方法,包括以下步骤:
1)将方形的转接板设置在坐标传递杆上,转接板上分别设置标定杆1、标定杆2和标定杆3,标定杆顶端设置有靶球,标定杆在转接板上可移动,利用自身螺纹进行转接板上的高度调节;
2)在坐标传递杆附近架设一台经纬仪,经纬仪架设完毕后,根据天文年历将当地此时北极星的方位角进行计算,在经纬仪中将该方位角设置为经纬仪方位角的初始值,实现北极星方位角的补偿,然后瞄准北极星,使经纬仪的准星指向天北极,再将经纬仪的俯仰角调至水平,将带靶球的标定杆1放置在北极星与经纬仪之间连线指向在水平面的投影线上,通过旋转标定杆1上的螺纹,调整标定杆1上靶球的高度,使靶球靶心与经纬仪准星重合后,用胶枪固定标定连接杆1,然后将另一个转接杆标定杆2(带靶球)同样放置在北极星与经纬仪之间连线指向在水平面的投影线上,同样通过旋转标定杆2上的螺纹,调整标定杆2上靶球的高度,使靶球靶心与经纬仪准星重合后,用胶枪固定标定连接杆2。在标定杆1、2的另一侧放置标定杆3(带靶球),同样通过旋转标定杆3上的螺纹,调整标定杆3上靶球的高度,使靶球靶心与经纬仪准星重合后,用胶枪固定标定连接杆3;
3)利用iGPS球形探针测量三个标定杆上的靶球位置,在iGPS***中建立了基于大地坐标系的试验场坐标系。
6.如权利要求5所述的室外试验场坐标系的标定方法,其中,在进行北极星指北过程中,综合当地的经纬度和星历进行角度修正。
7.如权利要求5所述的室外试验场坐标系的标定方法,其中,通过在每块转接板上设置三根标定杆,每根标定杆为上下高度可调整的、上方放置靶球,利用iGPS手持探针进行试验场坐标系建立。
8.如权利要求5-7任一项所述的室外试验场坐标系的标定方法,其中,所述试验场为外场沙漠试验中的试验场。
9.如权利要求5所述的室外试验场坐标系的标定方法,其中,所述坐标传递杆在沙漠试验场中每隔30m设置一个,坐标传递杆一端埋设到沙土中进行固定,另一端加工5/8英寸的螺纹与转接板连接,并根据上述的标定方法进行试验场坐标系与地球地理北之间角度关系标定。
10.如权利要求5所述的室外试验场坐标系的标定方法,其中,每个坐标传递杆都是一个独立的并相互平行的坐标系,在实际测量iGPS布站时,确保可以覆盖2个或以上的坐标传递杆,用iGPS测量每个坐标传递杆上的标定杆位置,来确定各个平行坐标系的关系,通过坐标转换从而实现坐标系在外场沙漠试验中的传递。
11.一种基于iGPS的地面大范围实时动态月球车位置、姿态测量方法,主要包括以下步骤:
先按照上述室内试验场或室外试验场的试验场坐标系的建立以及该坐标系与地球地理北之间角度关系标定;
在待进入试验场的月球车上设置3-4个激光接收器,使得月球车上至少有3个接收器可以正常接收激光发射器的激光信号,从而保证了月球车的姿态能被实时监控和测量;
在月球车上粘贴3个以上的纸质把标点,其中靶标不能在一条直线上,利用经纬仪测量月球车坐标系和靶标点之间的关系;
用iGPS球形探针测量把标点和激光接收器之间的位置关系,这样通过坐标转换就可以建立激光接收器与月球车本体坐标系之间关系。在iGPS***中,利用激光接收器的位置数据建立坐标系,并通过坐标转换成月球车本体坐标系,这样便可以利用iGPS***对进入试验场的月球车进行实时动态的位置和姿态测量。
12.如权利要求11所述的基于iGPS的地面大范围实时动态月球车位置、姿态测量方法,其中,所述试验场为室内或室外的试验场。
13.如权利要求11所述的基于iGPS的地面大范围实时动态月球车位置、姿态测量方法,其中,所述室内试验场为室内模拟月面试验场,所述室外试验场为外场沙漠试验中的试验场。
14.如权利要求11所述的基于iGPS的地面大范围实时动态月球车位置、姿态测量方法,其中,iGPS***在每次发射器布站时,同时测量至少两根坐标传递杆的位置,下次布站时,至少覆盖其中的一根已知位置的坐标传递杆,通过这根已知位置的坐标传递杆去测量附近的其它坐标传递杆,通过坐标传递杆之间位置相互测量和逐一传递,实现整个试验场的坐标系关系的建立和传递以及测量。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104111057A (zh) * 2014-07-10 2014-10-22 上海宇航***工程研究所 一种基于三站式光学测试相对角度的解算方法
CN109029405A (zh) * 2018-08-06 2018-12-18 云南省建设投资控股集团有限公司 一种施工测量原始基准点坐标系复核方法
CN110657790A (zh) * 2019-10-04 2020-01-07 中国人民解放军63850部队 一种利用全站仪测量立靶坐标的方法
CN111102918A (zh) * 2018-10-29 2020-05-05 中国人民解放军战略支援部队信息工程大学 一种立方镜坐标系的自动化测量***
CN113917477A (zh) * 2021-10-08 2022-01-11 安徽创谱仪器科技有限公司 光路的搭建方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1356530A (zh) * 2001-10-15 2002-07-03 天津大学 大尺寸三维空间测量的现场标定装置及测量方法
WO2006065563A2 (en) * 2004-12-14 2006-06-22 Sky-Trax Incorporated Method and apparatus for determining position and rotational orientation of an object
US20090106988A1 (en) * 2007-10-26 2009-04-30 The Boeing Company System and method for locating components of a structure

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1356530A (zh) * 2001-10-15 2002-07-03 天津大学 大尺寸三维空间测量的现场标定装置及测量方法
WO2006065563A2 (en) * 2004-12-14 2006-06-22 Sky-Trax Incorporated Method and apparatus for determining position and rotational orientation of an object
US20090106988A1 (en) * 2007-10-26 2009-04-30 The Boeing Company System and method for locating components of a structure

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
陈启威 等: "激光雷达***在大尺寸地形扫描中的应用", 《航天器环境工程》, vol. 29, no. 2, 30 April 2012 (2012-04-30) *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104111057A (zh) * 2014-07-10 2014-10-22 上海宇航***工程研究所 一种基于三站式光学测试相对角度的解算方法
CN109029405A (zh) * 2018-08-06 2018-12-18 云南省建设投资控股集团有限公司 一种施工测量原始基准点坐标系复核方法
CN111102918A (zh) * 2018-10-29 2020-05-05 中国人民解放军战略支援部队信息工程大学 一种立方镜坐标系的自动化测量***
CN111102918B (zh) * 2018-10-29 2021-07-27 中国人民解放军战略支援部队信息工程大学 一种立方镜坐标系的自动化测量***
CN110657790A (zh) * 2019-10-04 2020-01-07 中国人民解放军63850部队 一种利用全站仪测量立靶坐标的方法
CN110657790B (zh) * 2019-10-04 2021-08-03 中国人民解放军63850部队 一种利用全站仪测量立靶坐标的方法
CN113917477A (zh) * 2021-10-08 2022-01-11 安徽创谱仪器科技有限公司 光路的搭建方法

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