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测绘新技术的理论与实践研究
综上所述，针对大尺寸高精度的动态位姿测量问题，现有的位姿测量技术大
多局限于具体的应用环境，且姿态测量精度相对较低，缺乏有效地检测和校准手
段。这部分针对这一问题，以激光跟踪仪为主要测量仪器，通过其高精度点位坐
标测量和中低速动态跟踪测量的功能特点，在此基础上研究和实现大尺寸装备的
高精度位姿测量问题。
第二节 位姿测量理论与方法
一、各类坐标系的定义
位姿测量的应用领域非常广泛，所涉及测量对象、测量设备、工具和方法等
也不尽相同，但位姿测量过程中所使用的坐标系一般只分为三种：目标坐标系、
测量系统坐标系和测量辅助坐标系。
（一）目标坐标系
由于目标载体的多样性，其坐标系的定义方式也不尽相同。对于运动状态相
对简单的目标，其外形往往是总体对称结构设计。典型的如火箭、导弹、飞机、
舰船等，其坐标系定义也较为简单。一般来说，可遵循如下规则：载体重心为原
点，三轴分别与载体的设计纵轴、横轴和竖轴相重合，如没有设计固定轴向，则
一般定义其运动方向为一轴，垂直于该方向指向某目标为另一轴，并根据右手规
则定义第三轴。如图 9-1 所示为常用导弹载体和舰船载体坐标系定义示例。
图 9-1 导弹坐标系和舰船坐标系示意图
而对于某些自身结构和运动状态较为复杂的目标而言，如卫星、飞船、空间
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