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光电经纬仪数据综合处理软件开发

光电经纬仪数据综合处理软件开发

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作者：潘柳奕西安工业大学

学位级别：硕士

光电经纬仪被广泛应用于靶场和航空航天领域中,但其测角数据需经过交会解算方能得到目标的坐标数据,而误差修正、多站交会、弹道滤波等事后处理由分离的软件完成。针对该问题。通过对《GJB2234A-2014光电经纬仪事后数据处理方法》等相... 详细信息

光电经纬仪被广泛应用于靶场和航空航天领域中,但其测角数据需经过交会解算方能得到目标的坐标数据,而误差修正、多站交会、弹道滤波等事后处理由分离的软件完成。针对该问题。通过对《GJB2234A-2014光电经纬仪事后数据处理方法》等相关的国军标规范的研究分析,本论文设计了一套光电经纬仪数据综合处理软件。软件可以对多台设备组网接力测量数据进行处理,实现设备及环境的系统误差修正,测量数据的坐标转换、交会解算、弹道平滑等功能。通过实测弹道数据和仿真弹道数据及设备信息,进行软件功能和性能评测。论文的主要研究内容如下:1)针对数据的获取、处理及交付时处于不同坐标系下的问题,论文采用多种算法来实现。具体为:(1)采用高斯正反算法完成大地坐标系与高斯坐标系之间的转换,利用坐标旋转、平移完成靶场法线发射坐标系与发射坐标系之间的转换;(2)采用布尔莎七参数算法完成不同参考椭球坐标系之间的转换;(3)应用直接公式法完成相同参考椭球的坐标系的坐标变换。仿真和实测数据表明,算法解析正确、精度满足靶场需求;2)针对不同布站位置及测量精度的经纬仪交会解算,本文采用融合加权的多站交会算法,以经纬仪测角随机误差方差和目标距离为权,在双站异面交会算法基础上实现了多站加权交会解算算法,仿真和实测数据表明,弹道解算精度有一定提高;3)针对测角数据野值剔除问题,本文首先对角度进行连续处理,有效避免了角度的零跳变可能引起的问题;采用向后外推纠错算法,在错误判断前对运动情况进行了泛化分析,使用基于动态标准偏差的阈值并结合运动条件来正确估计判断、排除野值,有效提高了野值判断准确度。对于缺失数据的部分,结合样条插值和运动预测进行插值算法,对缺失弹道数据进行插值补齐。软件运行表明:经上述处理后可以形成一条完整、平滑的弹道航迹线;4)软件采用MATLAB和C#混合编程模式、基于SQL数据库进行了实现。最终设计的软件具有靶场信息管理、光测设备相关信息配置、测量数据预处理、多站交会加权融合解算以及弹道平滑、插值等功能,达到了甲方的要求并顺利通过测试和验收。

关键词：光电经纬仪事后数据处理坐标转换多站交会解算野值剔除

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