不动产实地调查系统测量基准技术研究与实现

摘要

随着不动产统一登记暂行条例的实施，建立不动产权籍调查数据库的需求越来越迫切，而建立面向不动产统一登记的实地调查系统可以为不动产权籍测量提供技术支撑。本文针对目前常规权籍测量方法存在的不足，将惯性测量技术应用于不动产权籍测量中，并引入激光测距仪，对GPS/惯性测量/激光测距组合测量技术及系统中各部分测量基准的统一展开相关研究，建立了系统外部测量基准，提出了速度姿态匹配卡尔曼滤波初始对准方法。在此基础上，研究了不动产实地调查系统测量技术规程。
　　本文的主要研究工作包含以下几个方面:
　　1、将惯性测量技术应用于权籍测量中，并在系统中引入激光测距仪，介绍了系统构成及其测量原理，并分析了系统的功能和性能;给出了惯性测量/激光测距组合测量方案，并根据实测数据分析验证了该测量方式的精度。
　　2、针对系统中各部分测量基准不统一，给出了系统中涉及到的各测量参考坐标系的定义及各测量参考坐标系之间的坐标变换关系。研究了系统基准统一方案，建立了系统外部测量基准，给出了系统中隐含的坐标系与系统外部测量基准间的坐标变换关系。
　　3、对不动产实地调查系统中惯性测量单元初始对准进行了研究。在静基座解析式粗对准的基础上，给出了速度匹配初始对准卡尔曼滤波器模型，采用基于奇异值分解的可观测度分析方法对该滤波器模型进行了可观测性和可观测度分析，并对其进行了仿真分析。然后，引入姿态外观测量，给出了速度姿态匹配初始对准卡尔曼滤波器模型，分析了该滤波器模型的可观测性和可观测度，并对其进行了仿真分析。最后，通过半物理仿真实验验证了增加姿态外观测量后进行初始对准的有效性。
　　4、结合本文已有的研究成果和惯性技术应用于地籍测量中的已有成果，对惯性测量单元/激光测距仪组合测量技术和GPS/SINS组合测量技术的使用规则进行了详细描述。给出了不动产实地调查测量技术规程征求意见稿。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 本文的研究背景与意义

1．1．1 不动产权籍调查的背景及意义

1．1．2 地籍测量技术现状及不足

1．1．3 惯性测量技术在不动产权籍调查中的应用

1．2 国内外研究现状

1．2．1 惯性测量技术发展概述

1．2．2 惯性测量技术研究现状

1．2．3 捷联惯导系统初始对准技术概述及研究现状

1．2．4 不动产统一登记的现状

1．3 本文主要研究内容及章节安排

第二章 不动产实地调查系统构成及工作原理

2．1 不动产实地调查系统构成

2．1．1 GPS接收机

2．1．2 系统机箱

2．1．3 调平转位装置

2．1．4 手持机

2．2 不动产实地调查系统功能与性能分析

2．2．1 系统功能分析

2．2．2 系统性能分析

2．3 惯性测量单元／激光测距组合测量技术研究

2．3．1 惯性测量单元／激光测距组合测量方案原理

2．3．2 坐标转换关系计算

2．4 本章小结

第三章 不动产实地调查系统测量基准统一技术研究

3．1 系统中的坐标系及其坐标转换关系

3．1．1 系统中的坐标系

3．1．2 各坐标系间坐标变换关系

3．2 系统外部基准建立与基准统一的实现

3．2．1 系统外部基准的建立

3．2．2 系统基准统一的实现

3．3 本章小结

第四章 不动产实地调查系统中惯性测量单元初始对准方法研究

4．1 静基座粗对准

4．1．1 解析式粗对准

4．1．2 解析粗对准仿真分析

4．2 卡尔曼滤波及其在初始对准中的应用

4．2．1 离散系统卡尔曼滤波基本方程

4．2．2 速度匹配初始对准卡尔曼滤波器模型

4．2．3 静基座卡尔曼滤波初始对准的可观测度分析

4．2．4 静基座卡尔曼滤波对准仿真分析

4．3 速度姿态匹配卡尔曼滤波初始对准

4．3．1 速度姿态匹配初始对准卡尔曼滤波模型

4．3．2 可观测性分析

4．3．3 仿真分析

4．4 半物理仿真实验

4．4．1 速度匹配卡尔曼滤波初始对准半物理仿真结果

4．4．2 速度姿态匹配卡尔曼滤波初始对准半物理仿真结果

4．5 惯性测量单元／激光测距组合测量方案实验验证

4．6 本章小结

第五章 不动产实地调查系统测量技术规程研究

5．1 总则

5．1．1 范围

5．1．2 规范性引用文件

5．2 工作简况

5．2．1 规程制定目的和意义

5．2．2 编制过程

5．2．3 主要工作过程

5．2．4 预期的经济效果

5．3 调查程序

5．3．1 准备工作

5．3．2 权属调查

5．3．3 不动产测量

5．3．4 不动产测量报告的撰写

5．3．5 不动产权籍调查数据库及信息管理平台建设

5．3．6 不动产登记簿的发放

5．4 本章小结

第六章 总结与展望

致谢

参考文献

附录

硕士期间研究成果及论文发表情况