經緯儀交會法是指在通視良好的高山和丘陵地區，不便於丈量距離時，可以採用經緯儀交會法加密圖根控制點。即待定點與某幾個已知點按幾何方法組成三角形，觀測其內角，由三角學公式計算出未知點坐標。
基本介紹
- 中文名：經緯儀交會法
- 外文名：The theodolite method
- 學科：煤炭工程
- 領域：能源
- 範圍：開採
- 套用：通視良好的高山和丘陵地區
簡介,3D位置估計,兩感測器交會時的誤差傳遞,定量考察感測器,總結,
簡介
單台經緯儀只能提供目標的角度信息，包括方位角和高低角，只有這兩個角度信息並不能定位空間目標的三維位置，所以用經緯儀定位目標的三維位置，需要兩台以上的經緯儀聯合測量，然後多台交匯處理來得到目標的三維位置。
在靶場廣泛套用三角測量法來進行經緯儀的測量數據交匯，儘管三角法的套用很廣泛，它的誤差傳遞過程在國內外卻很少有文獻分析。Gueze—mec和Kiritsis為了對處理的圖像進行三角法的統計性測試，提出了綜合圖像模型，但最終沒有給出感測器原點位置誤差對最終交會結果的影響。在假定感測器位置坐標無誤差的情況下，Angus給出了方位角測量誤差對最終交會距離誤差的影響，但沒有給出高低角測量誤差對三角法交會距離誤差的影響。同樣Sanders—Reed也在假定感測器的坐標是準確的前提下，討論了三角法的誤差傳遞。Sridhar和Suorsa比較了兩感測器系統交會距離誤差和角度測量誤差的關係。他們均假定感測器位置測量是無誤差的，誤差是由於方向角測量引入的。
通常情況下，兩個或更多的感測器放置在已知坐標的位置上，指向想要測量的目標所在的方向。指向角通常是方位角和高低角。角度的測量有固定的參考平面，例如以方向北為參考。
對於只有角度測量信息的感測器，至少需要兩個感測器來定位目標的三維位置。對於焦平面陣列感測器，利用三角法來計算目標位置要利用每個感測器所成的目標的像，計算每個圖像中目標的位置。
3D位置估計
定位目標3D位置至少要求兩個感測器，如果超過兩個感測器，問題就是過約束的，成為最小均方問題。
兩感測器交會時的誤差傳遞
首先在給定站址測量誤差和經緯儀測角誤差的情況下，推導出目標定位基本的誤差傳播等式組，然後再討論測量值具有高斯隨機誤差的情況。考慮到測量誤差較小，可忽略高階項。稱之為一階誤差傳播等式，是因為它描述了交會結果和每一個測量元素誤差之間的依賴關係。
定量考察感測器
定量考察感測器的位置和指向角對目標位置估計的影響。考察感測器位置誤差係數、感測器方位誤差係數在目標位置的等式中，感測器到目標投影距離的影響，考察感測器高低角對於目標。位置估計的影響。最終得出對誤差的大小起決定作用的是感測器交會角目標的距離、感測器高低角這3項參數。
總結
採用三角法進行經緯儀交會定位目標三維位置測量時的誤差傳播等式。結果表明，在交會角為90。時，誤差最小，交會角在60～100°時，誤差係數變化較小，<20°或>140°時急劇變大，所以交會時應儘量選擇交會角在60～100°。目標的坐標的估計精度依賴於經緯儀站址的測量精度、經緯儀方位角測量精度及感測器和目標的距離及兩經緯儀的交會角。目標坐標的精度依賴予傳惑器剄目標的7K平投影距離、感測器坐標的測量精度和感測器高低角測量精度。
