基于半径差或者半径和的空间位置测量方法及装置

1.一种基于半径差或者半径和的空间位置测量方法，其特征在于： 将曲线、曲面交汇点标定二维与三维空间位置的过程转变成数学模型与 计算公式，所述线与面有双曲线、椭圆线以及它们绕自身对称轴旋转的 旋转面，另外还有直线，此过程所依据的是信号收发点之间真实连线的 几何关系，所要计算的未知数不含信号接收与发射系统的时钟差，基站 与被测量目标之间信号传送方向可逆，计算结果存在双解、盲线现象， 有关半径差与半径和的计算共用同样的数学公式，采用在一维已知距离 上用两组同样的设备互相收发信号来精确测量声速。
2.根据权利要求1所述的空间位置测量方法，其特征在于：所述 二维位置计算公式是根据二维平面内两个有共边的三角形，以及余弦定 律、一元二次方程求解公式推导出来的，R1、Y、X三个未知数的计算 公式如下：
c1＝S32-d132-b3·(b22-d122)/b2；
c2＝2·(b3·d12/b2-d13)；
c3＝b2-d122/b2；
c4＝2·(d12/b2)；
[c22+(c42-4)·a32]·R12-2·(c1·c2-a32·c3·c4)·R1+c12+a32·c32＝0； $Y=\frac{{b_2}^2+2{·d}_{12}{·R}_1-{d_{12}}^2}{2{·b}_2};$ $X=\frac{{S_3}^2+2{·d}_{13}{·R}_1-{d_{13}}^2-2{·b}_3·Y}{2{·a}_3}$
3.根据权利要求1所述的空间位置测量方法，其特征在于：当被 测量点处在盲线上，也就是半径差或者半径和的绝对值与基线长度相 等，则要根据直线与相关双曲线或者椭圆线方程相交，来计算被测量点 的坐标。
4.根据权利要求1所述的空间位置测量方法，其特征在于：所述 三维位置计算公式是根据两个在三维立体空间内有共面的三角锥推导 出来的，求解R1、Y、X、Z四个未知数的公式如下： $Y=\frac{{S_2}^2-{d_{12}}^2+2·d_{12}·R_1}{2{·S}_2};$ $X=\frac{{S_3}^2-{d_{13}}^2+2·d_{13}·R_1}{2{·a}_3}-Y·\frac{b_3}{a_3};$
Z2＝R12-Y2-(S32-d132+2·d13·R1-2·b3·Y)2/(a3·2)2； $-[c_4·({S_3}^2-{d_{13}}^2+2·d_{13}·R_1-2·b_3·Y)/(2·a_3)-a_4·Z{]}^2/({a_4}^2+{c_4}^2)$
5.根据权利要求1所述的空间位置测量方法，其特征在于：用于 做精确声速测量的每一组器件都具有信号接收与发射能力，且两组器件的 相对姿态、形状、电气特性都趋于一致，并通过对频率变化的严密监视和比 较来测量和计算空气流动产生的偏差。
6.一种基于半径差或者半径和的空间位置测量装置，其特征在于： 信号收发基站有3至4个，基站上既有信号发射装置，又有信号接收装 置。
7.根据权利要求6所述空间位置测量装置，其特征在于：在利用 半径和测量空间位置时，被测量目标只反射信号，而信号发射与接收台 都处在基站位置上，其中一个信号接收台的位置可以与发射台重合，发 射台发出的信号含有表明其唯一身份的信息。

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