地球曲率

摘要： 超大型导管架尺寸巨大,坐标控制网分布更广,运用传统坐标控制网测量卧式建造超大型导管架高程时,地球曲率会带来较大的高程误差,不能保证超大型导管架尺寸精度。针对传统坐标控制网测量超大型导管架不能有效消除地球曲率带来的高程误差问题,提出一种基于一站式坐标控制网的三维坐标转换方法,该方法用高精度全站仪在一个位置测量全部站点坐标,在导管架卧式建造过程中通过站点三维坐标转换将被测点转换到一站式坐标系中,有效消除地球曲率对导管架高程的影响。超大型导管架高程测量实验结果表明,运用基于一站式坐标控制网的三维坐标转换方法,无论全站仪架设在任何位置,高程测量值都基本一致,消除了地球曲率导致的高程误差。基于一站式坐标控制网的三维坐标转换方法对于超大型导管架尺寸精度控制具有重要作用。

摘要： 近几年无人机已广泛应用于多个行业领域,无人机本身的航程和航时也有了大幅提高,由于无人机执行航测和巡线等任务时,飞行高度都不会太高,受地球曲率影响,无线电视距受限,一般只能到50Km左右,超出无线电视距的无人机远程测控就成为一个亟待解决的技术难题。本文提出了一种利用北斗RDSS系统,解决了小型无人机载荷轻,无法安装大型卫星通信数据链设备的难题,从而实现了对小型无人机超视距的遥控遥测,具有很高的推广使用价值。

摘要： 炮位侦察校射雷达弹道外推算法受多种因素影响。为满足弹道外推分析、进一步提高外推精度的需求,详细建模分析地球曲率、时间不同步、弹道模型误差、信噪比变化等影响炮位侦校雷达定位精度的因素。结合精密雷达测量数据和无迹卡尔曼滤波外推算法进行仿真,量化评价各因素对外推精度的影响。通过理论建模与仿真实验,将考虑各种影响因素与否的情况详细分析对比,得到各因素对定位精度影响程度从大到小依次为:地球曲率、时间不同步、弹道模型误差、信噪比变化。在此基础上,提出了考虑多种因素的炮位侦校雷达弹道外推改进方法。

摘要： 雷电电磁波沿着地球表面传播时,受传播效应影响波形会发生畸变,进而影响雷电定位系统的精度。采用Wait解析算法研究了地面有限电导率与地球曲率对1000 km以内雷电电磁场波形的影响,对不同回击电流波形和不同电导率情况下的远场衰减系数进行了拟合,修正了现有的回击电流峰值反演公式,并对传播效应带来的远场波形到达时间延迟量进行了统计分析。结果表明:当观测距离大于200 km时地球曲率对场的衰减不容忽略;和平坦地面相比,弯曲的地表使得200、500、1000 km处的远场峰值分别额外衰减了约9.6%、29.4%和55.5%。考虑传播效应后远场峰值与理想场的峰值之比随着观测距离d的增加以exp(-d/α)的指数函数大幅递减,指数衰减距离常数α的平均值为1000 km。回击电流波形陡度越大,包含的高频分量越多,远场的衰减越大。雷电电磁波沿陆地表面传播时,传播距离每增加100 km波形初始到达时间平均延迟0.36μs,峰值到达时间平均延迟0.96μs。由此可见,远距离雷电定位和参数反演应充分考虑地球曲率带来的传播效应。

摘要： 在采用全站仪和GNSS进行精密工程测量时,需要利用全站仪对GNSS观测的基线长度进行检验。为了便于距离对比,需要将全站仪直接观测得到的仪器与棱镜间的距离归算为标志点间的距离。由于受大气折光的影响,全站仪瞄准棱镜的实际视线与理想视线存在垂直角度差,进而对全站仪的距离归算带来误差。本文推导了顾及地球曲率和大气折光影响的全站仪观测距离的精密归算公式,提出采用全站仪对向观测进行大气折光系数反演的方法,为全站仪距离的精密归算提供了理论及实践指导。此研究成果解决了GNSS与全站仪基线长度的基准统一及精确对比问题,该方法为全站仪平面网观测中平距观测值的精确获取提供了重要的应用方案。

摘要： 针对已有的雷达地形遮蔽盲区计算方法中地形建模不够准确,或者算法通用性不强等问题,提出基于地球曲率的雷达探测空间计算算法.首先,分析地形遮蔽下的雷达探测效果;然后,定义了雷达最低可见角.在此基础上,计算雷达在不同地点上空的俯仰探测角度范围,进而得到雷达在不同地点上空的高度探测范围.仿真结果表明该算法通用性强、易于实现,且时间复杂度低,具有较高的应用价值.

摘要： 对于远程声传播问题,地球曲率的影响不可忽略.为分析地球曲率对远距离声传播的影响,本文提出了一种地球曲率影响下环境参数的修正方法,该修正方法无需改动现有声场计算模型,具有可移植性好、计算简便的特点.典型环境下的仿真结果表明,由于地球曲率的影响,在会聚区传播中,会聚区的位置向声源方向偏移,会聚区移动随着距离变换近似为线性关系,1000 km距离上偏移可达10 km;而深海声道传播中,到达结构在时间轴上整体前移,并伴随着在深度和时间轴上的扩展,影响均随着传播距离的增加而逐步增大,1000 km距离上整体前移的幅度可达136 ms.

摘要： 针对机载被动双基站雷达(Airborne Passive Bistatic Radar,APBR)三维目标跟踪问题,提出一种杂波环境下考虑地球曲率的航迹起始与目标跟踪算法.在地心地固坐标系中建立包含地球曲率的目标运动模型和测量模型.利用多帧测量构建对数似然比函数,并通过遗传算法求解最优值,获得目标的三维状态初值.最后,利用概率数据关联结合扩展卡尔曼算法对杂波环境下的目标进行状态估计.仿真结果表明,所提方法比不考虑地球曲率的方法能获得更好的估计性能.

摘要： 随着煤矿建设的快速发展,对井下三角高程测量的精度要求越来越高。针对影响井下三角高程测量的不同因素,本文从大气折光和地球曲率两方面研究其对井下三角高程测量的影响,结果表明:气温直减率是造成大气折光对井下三角高程测量影响的主要原因。当气温直减率γ=3.41°C/100时,光线不会发生折射,对测量结果没有影响,是测量的理想值;地球曲率的影响是观测距离越远地球曲率半径对三角高程测量的影响越大。

摘要： 近些年来,深海远距离声传播问题成为海洋声传播研究的热点问题之一.相比于浅海大陆架环境,深海大洋海深可达几千米,横向绵延可达几千公里.此时,地球曲率对声传播的影响必须加以考虑.针对这一问题,本文采用坐标变换,建立了一种抛物方程模型,可用来研究地球曲率对声传播的影响.典型深远海环境声场仿真结果表明,由于地球曲率的影响,会聚区的位置向远距离移动,在500km处,移动距离可达10km,局部声压传播损失差异可达10dB,证明地球曲率对深海远距离声传播问题的影响不可忽略.

摘要： 由于目前的多径效应几何建模缺乏考虑地球曲率的影响,本文在地球曲率的情况下分析了海面多径模型.用几何模型分别描述静态海面和动态海面环境下的曲面多径效应,推导出多径效应引起的距离差公式,并基于该公式给出了在接收天线距离反射点1～50m范围内的仿真结果.仿真结果表明,对于静态海面,当接收天线距离反射点小于5m左右时,卫星仰角越大,距离差越大;当接收天线距离反射点大于7m左右时,卫星仰角越小,距离差越大.对于动态海面,当卫星仰角越小和海浪等级越大时,多径效应引起的距离差越大.

摘要： 分析了在考虑地球曲率的情况下,如何建立中近程反舰导弹的弹道仿真模型.依据某型导弹的系统工作机理,在考虑地球曲率的影响下,建立了该型导弹的全弹道运动仿真模型.进行了大量仿真打靶试验,得出了不同的射程对导弹的捕捉目标概率、自导概率和命中概率的影响.验证了该方法的有效性.

摘要： 双基地雷达中,地球曲率对定位精度的影响具体表现在对观测方位角和俯仰角的影响上.本文讨论了地球曲率对双基地雷达方位角产生影响的原因及消除这种影响的方法,并对地球曲率修正前后双基地雷达定位精度作了计算机仿真.

摘要： 本文通过对点震源及实际震例研究和讨论了地球层状构造、自重及曲率等因素对计算同震位移所产生的影响。首先以点源地震做数值模拟，根据模拟出的位移三分量受单一因素的影响而产生的结果得到:地球模型的层状构造影响最大，可达20%左右;其次是地球自重的影响，20km深处的点源产生的地表位移受自重的影响产生不到2.5%的误差，1OOkm深处的点源受自重影响产生不到12%的位移误差;最后，地球曲率对20km深度的点源产生的位移误差不超过1%，在1OOkm处的点源产生的位移误差最大不超过4.5。对于日本东北大地震，在近场，其大地水准面变化受这些因素影响产生不到10%的误差，而重力变化产生23%的误差;在远场，水平位移产生31.8%的误差，垂直位移产生71.4%的误差。

摘要： 由于地球曲率的影响，天气雷达使用0.5°仰角对200m以下降水的探测范围只有20公里，就是使用0°仰角对200m以下的降水探测范围也不到60公里，因此本文专门研究了天气雷达的负仰角探测问题。推导出了负仰角探测时的测高公式。讨论了地面对负仰角的阻挡问题以及雷达天线所在高度与负仰角探测的关系，提出了负仰角的观测方法及数据处理方法。

摘要： GPS应用于空间交会的相对导航具有广泛的应用前景,但两航天器相对运动时,航天器本身及地球曲率对GPS信号的遮挡是影响GPS相对导航可靠性的重要因素。本文研究了航天器单天线信号遮挡模型和双天线信号遮挡模型,通过数字仿真验证了数学模型的可行性,分析比较了两种数学模型在两航天器不同相对导航间距时GPS信号受遮挡情况,指出双天线相对导航系统相对于单天线相对导航系统性能的优越性。

摘要： 本文结合苏通大桥索塔高程施工放样的实际情况,对全站仪三角高程单向观测法高差计算公式及其高差中误差计算进行了推导分析,并根据不同测距和竖直角(高度)以及考虑不同大气折光变化影响的条件下,对单向观测法高程放样的精度进行了估算与讨论,得出了一些对施工、测量方案的制定具有参考价值的结论.

摘要： 本文结合苏通大桥索塔高程施工放样的实际情况,对全站仪三角高程单向观测法高差计算公式及其高差中误差计算进行了推导分析,并根据不同测距和竖直角(高度)以及考虑不同大气折光变化影响的条件下,对单向观测法高程放样的精度进行了估算与讨论,得出了一些对施工、测量方案的制定具有参考价值的结论.

摘要： 本文结合苏通大桥索塔高程施工放样的实际情况,对全站仪三角高程单向观测法高差计算公式及其高差中误差计算进行了推导分析,并根据不同测距和竖直角(高度)以及考虑不同大气折光变化影响的条件下,对单向观测法高程放样的精度进行了估算与讨论,得出了一些对施工、测量方案的制定具有参考价值的结论.

摘要： 一种考虑地球曲率的高精度DEM航空重力远区地形改正方法，包括：S1、获取测点Q的位置信息。S2、依据测点Q的位置信息，从预先构建的地改高程数据库中提取经坐标转换、旋转至测点Q位于地球北极时，测点Q地改范围内所有DEM单元的高程平均值S3、根据测点Q地改范围内所有DEM单元的高程平均值结合预先设定的测点Q地形改正值计算公式，获取测点Q的地形改正值。S4、根据测点Q的地形改正值，对测点Q的重力测量进行精确改正。大大提高重力远区地形改正精度，同时计算量小，计算速度快；长期工作可拼接不同时期完成的地改高程数据库，以更新和维护该高程数据库。

摘要： 本发明公开了一种考虑地球曲率的双基站三维无源定位方法。本发明首先在考虑地球曲率的情况下，建立目标和外辐射源在地心地固坐标系下(ECEF)的运动方程，然后根据量测得到的双基站距离和角度信息建立似然函数，通过遗传算法求解出该似然函数的极值，将其作为目标的初始运动状态。此外考虑到遗传算法计算的时间随着数据量的增加而增加，本发明为了兼顾实时性和准确性的要求，只选取前十五个时刻的测量值来建立似然函数，在遗传算法求出似然函数的解得到目标的初始状态后，后面时刻使用概率数据关联算法(PDA)结合扩展卡尔曼滤波(EKF)进行目标状态的预测和更新。

摘要： 本发明提供一种大跨度三维模型的地球曲率改正处理方法，属于三维建模曲率处理技术领域，所述改正处理方法包括如下步骤：步骤S10，将需要进行三维建模的物体进行分类，分别分为大跨度平面物体以及大跨度立体物体；步骤S20，设置参考长度和参考高度进行曲率设定；步骤S30，设置长度方向上的长度曲率更改公式、高度方向上的高度曲率更改公式以及长度和高度综合的综合曲率更改公式；步骤S40，对分类后的物体进行曲率更改公式的匹配，本发明能够先对物体进行种类上的划分，再设计不同的曲率更改公式进行匹配，能够保证三维模型曲率更改的细致程度，以解决现有的三维模型的曲率更改方式单一、建模的还原度较低的问题。

摘要： 本发明涉及城市级规模BIM与地球曲率适配的方法，BIM包含平面坐标系，GIS包含地球曲率下的地理坐标系，包括以下步骤：取平面坐标系中参考坐标点O和地理坐标系中参考坐标点O1，使参考坐标点O和参考坐标点O1重合；获取平面坐标系中任一待转换点P0；将待转换点P0的z值归0，即获取待转换点P0的投影点P1；获取地理坐标系中一z值为0的点P2，使点P2到参考坐标点O1的弧长等于投影点P1到参考坐标点O的距离值，且投影点P1到参考坐标点O所在直线的投影落在点P2到参考坐标点O1所在的弧上；在点P2的基础上加上z值，得到点P3，点P3为待转换点P0在地理坐标系中对应的点。本发明使地球曲率影响下的BIM和GIS数据精确匹配，避免了渲染时发生裂缝和漏洞等问题。

摘要： 本发明公开了一种考虑地球曲率因素影响的超巨型滑坡稳定性分析方法，包括以下步骤：S1.确定超巨型滑坡稳定性分析的准则和表征分析结果的数据：基于弗兰纽斯稳定安全系数准则进行土坡稳定分析并考虑土条间相互作用力，最终需要得到安全系数K来表征分析结果；S2.根据步骤S1所述的弗兰纽斯稳定安全系数准则，土条处于平衡状态时，得出土条滑面处切向力公式；由土条竖向力平衡得出土条的法向应力；由滑动土体处于整体平衡时，各土条所受的力对滑面圆心的力矩代数和为零得出各土条切向力之和；S3.根据步骤S2所得结果，根据有效应力法得到安全系数K。本发明考虑了地球曲率影响的简化毕肖普法在长滑坡计算中安全系数有所下降，更符合实际滑坡情况。

摘要： 本申请涉及一种考虑地球曲率半径影响的超远距离雷电强度反演算法，首先根据雷电电磁场沿地球表面的传播规律，将距离观测点不同距离的雷电信号归一化到预设距离；若雷电信号距离观测点的距离大于200km，则将雷电信号的电场幅值EPEAK随观测距离d的增加呈现的衰减规律设定为d‑1.32；若雷电信号距离观测点的距离小于200km，则将雷电信号的电场幅值EPEAK随观测距离d的增加呈现的衰减规律设定为d‑1；当雷电发生时，获取雷电在观测点位置的磁场强度峰值；根据磁场强度峰值反演雷电的电流峰值。该算法建立的雷电电流峰值估算模型，为雷电探测和灾害性天气的预警预报等业务应用提供了技术支撑。

摘要： 一种考虑地球曲率的高精度DEM航空重力远区地形改正方法，包括：S1、获取测点Q的位置信息。S2、依据测点Q的位置信息，从预先构建的地改高程数据库中提取经坐标转换、旋转至测点Q位于地球北极时，测点Q地改范围内所有DEM单元的高程平均值

摘要： 本发明公开了一种考虑地球曲率的双基站三维无源定位方法。本发明首先在考虑地球曲率的情况下，建立目标和外辐射源在地心地固坐标系下(ECEF)的运动方程，然后根据量测得到的双基站距离和角度信息建立似然函数，通过遗传算法求解出该似然函数的极值，将其作为目标的初始运动状态。此外考虑到遗传算法计算的时间随着数据量的增加而增加，本发明为了兼顾实时性和准确性的要求，只选取前十五个时刻的测量值来建立似然函数，在遗传算法求出似然函数的解得到目标的初始状态后，后面时刻使用概率数据关联算法(PDA)结合扩展卡尔曼滤波(EKF)进行目标状态的预测和更新。

摘要： 本发明公开一种基于地球曲率的三维海洋动态演示设备，包括展示座、月球、地球部分、姿态调整部分；所述的展示座左侧上方竖直固定安装有伸缩杆，所述的月球固定安装在伸缩杆可活动部分的顶端；所述的展示座右侧上方竖直固定安装有地球支杆，地球支杆上部固定安装有姿态调整部分，所述的姿态调整部分上部固定安装有地球部分。本发明通过巧妙的设计，将三维海洋以动态结构进行展示，可以巧妙地展示三维动态的海洋洋流形态，展示更为直观；本发明通过利用电磁原理，可以根据实时洋流的变化进行灵活调整改变，具有很实际的展示和教学作用。

摘要： 本发明公开一种基于地球曲率的无线双线信道模型路径损耗计算方法，将地球曲率考虑在内，通过传播路径、天线高度、地球曲率等的几何关系，将地球曲率的影响转化成发射天线和接收天线高度的变化，并得到的发射天线高度、接收天线高度与传播距离的关系式，将关系式带入经典双线反射模型路径损耗计算公式，得到一种新的基于地球曲率的无线双线信道模型，该模型考虑了地球曲率对电波传播的影响，对预测远距离电波传播的路径损耗值时具有很高的准确性。