XVI Contents
11 Cartesian to ellipsoidal mapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
11-1 Introductory remarks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
11-2 Mapping topographical points onto reference ellipsoid . . . . . . . . . . . . 155
11-3 Mapping geometry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
11-4 Minimum distance mapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160
11-41 Grafarend-Lohse’s mapping of T
2
−→ E
2
a,a,b
. . . . . . . . . . . . . . 163
11-42 Groebner basis’ mapping of T
2
−→ E
2
a,a,b
. . . . . . . . . . . . . . . . 164
11-43 Extended Newton-Raphson’s mapping of T
2
−→ E
2
a,a,b
. . . . 166
11-5 Concluding remarks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
12 Positioning by ranging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173
12-1 Applications of distances . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173
12-2 Ranging by global navigation satellite system (GNSS) . . . . . . . . . . . . 174
12-21 The pseudo-ranging four-points problem . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174
12-211 Sturmfels’ approach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177
12-212 Groebner basis approach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179
12-22 Ranging to more than four GPS satellites . . . . . . . . . . . . . . . . 181
12-221 Extended Newton-Raphson solution . . . . . . . . . . . . . . 185
12-222 Homotopy solution of GPS N-point problem . . . . . . . 187
12-223 Least squares versus Gauss-Jacobi combinatorial . . . 189
12-3 Ranging by local positioning systems (LPS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191
12-31 Planar ranging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192
12-311 Conventional approach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192
12-312 Sylvester resultants approach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193
12-313 Reduced Groebner basis approach . . . . . . . . . . . . . . . 194
12-314 Planar ranging to more than two known stations . . . 198
12-315 ALESS solution of overdetermined planar ranging
problem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200
12-32 Three-dimensional ranging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203
12-321 Closed form three-dimensional ranging . . . . . . . . . . . 203
12-322 Conventional approaches . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204
12-323 Solution by elimination approach-2 . . . . . . . . . . . . . . . 205
12-324 Groebner basis approach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206
12-325 Polynomial resultants approach . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207
12-326 N-point three-dimensional ranging . . . . . . . . . . . . . . . 211
12-327 ALESS solution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212
12-328 Extended Newton-Raphson’s solution . . . . . . . . . . . . 215
12-4 Concluding remarks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216
13 Positioning by resection methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217
13-1 Resection problem and its importance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217
13-2 Geodetic res ec tion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220
13-21 Planar resection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220
13-211 Conventional analytical solution . . . . . . . . . . . . . . . . . 220
13-212 Groebner basis approach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222