
【計】 attitude determination
airspace; interspace; space; vacuum; void
【化】 space
【醫】 keno-; space
direction; fix; position; trend
【經】 bearings
determine; mensuration; set out
【化】 assaying; determination; estimation
【醫】 assay; determination
【經】 gauge
空間方位測定(Spatial Orientation Determination)是指通過特定技術手段确定物體在三維空間中的方向、位置及姿态的過程。該術語廣泛應用于測繪學、導航、航空航天及地理信息系統(GIS)等領域,強調對目标物體相對參考系的精确空間關系描述。
空間方位(Spatial Orientation)
指物體在三維坐标系中的方向狀态,包括俯仰角(pitch)、偏航角(yaw)和滾轉角(roll)。漢語中“方位”常對應英語的“bearing”或“azimuth”,而“姿态”則對應“attitude”。
來源:《測繪學名詞》(第三版),全國科學技術名詞審定委員會。
測定(Determination)
指通過測量與計算獲取量化數據的過程,強調技術手段的精确性。英文術語“determination”包含測量(measurement)與解算(computation)雙重含義。
來源:《英漢測繪詞彙》,測繪出版社。
空間方位測定依賴以下技術體系:
$$ mathbf{q} = cosfrac{theta}{2} + sinfrac{theta}{2}(u_xmathbf{i} + u_ymathbf{j} + u_zmathbf{k})
$$
其中 $theta$ 為旋轉角,$(u_x, u_y, u_z)$ 為旋轉軸單位向量。
來源:Journal of Geodesy, "Multi-sensor Integrated Navigation Systems"
導彈制導需實時測定彈體空間方位,誤差範圍通常要求小于0.1度。
車輛通過LiDAR與IMU(慣性測量單元)融合測定自身位姿,實現厘米級定位。
來源:IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems
衛星姿态控制系統(ACS)依賴星敏感器測定空間方位,确保太陽能帆闆對日定向。
根據《測繪學名詞》國家标準(GB/T 14911—2018),空間方位測定被定義為:
“利用幾何或物理方法确定目标在選定坐标系中的方向參數,包括水平角、垂直角及姿态角。”
來源:國家标準全文公開系統
該術語的英文表述“Spatial Orientation Determination”已被ISO 19111:2019《地理信息—坐标參照系統》國際标準采納,強調其全球通用性。
空間方位測定是指通過特定方法确定物體在空間中的方向與位置關系的過程。以下從定義、方法及應用三方面詳細解釋:
1. 核心定義
空間方位通常以“上下、前後、左右”或“東、南、西、北”等基本方向描述,是物體在空間中的相對位置與方向的綜合體現。例如,地圖導航中的坐标點、心理學實驗中亮點的位置記憶均屬于空間方位範疇。
2. 測定方法
3. 應用領域
涵蓋導航定位、運動訓練(運動員方向感)、建築設計(空間布局)及兒童教育(方位概念啟蒙)等場景。例如,導航App通過實時測定用戶方位提供路線指引,屬于技術應用的典型實例。
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