基于GPS/INS姿态测量与定位的航空摄影测量精度分析

OEEPE于1999年启动了名为“集成传感器定向”的实验,研究“是否或在什么条件下GPS/INS直接测量的外方位元素可完全替代空中三角测量”这一焦点问题。对本次OEEPE实验的设立、数据获取与预处理以及“直接传感器定向”与“集成传感器定向”两个阶段的主要内容、输入数据与结果进行了全面系统的介绍,总结了该实验若干关键性的结论,以指导基于GPS/INS系统的航空摄影测量作业生产。

水下高精度立体定位导航系统

水下GPS定位是国际上近几年发展起来的水下定位高新技术。我国自主研制开发的水下高精度立体定位导航系统将打破发达国家在这一技术上的垄断,填补我国在水下高精度定位导航和水下工程测量领域的空白。本文介绍了该系统的构成及其主要设备,对其主要功能及应用前景进行了阐述。

航空摄影测量中POS系统高精度定位技术

航空测量及摄影,是依托某一航摄仪器,在飞行状态之下连续予以摄影。它关联着地表选出来的控制点,选取立体测绘。这类独特测量,可获取最为精准的数值,属于必要手段。在这之中,POS含有定向及定位,它是机载架构下的传感器,含有导航体系。依托POS体系,随时获取传递过来的载体姿态、载体飞行速率、各类方位信息,定位十分精准。依照相位差分,可以拟定0.1米以内的精度偏差。为此,有必要明晰POS这样的精准定位,摸索定位技术。

机载GPS、姿态和激光扫描测距集成定位系统的精确定位方程、误差分析与精度评估

全球定位系统 (GPS)、姿态测量 (惯性导航系统 (INS) )和激光扫描测距技术集成的直接空对地定位系统是近年来遥感与测绘领域发展起来的新型定位技术 ,是定量化三维遥感中获取地面几何信息和生成数字高程模型的主要新技术手段之一。该文给出了该系统的精确定位方程 ,分析了误差源对定位精度的影响 ,并给出了数量级评估。

基于单目视觉的位置姿态测量系统精度检校方法

针对高精度位置姿态测量系统的姿态检校问题,提出一种单目视觉检校方法。首先分析了合作靶标精度对单目视觉姿态测量精度的影响,利用合作靶标实现视觉高精度姿态测量;然后提出基于正交矢量和动态滤波的联合标定法,标定出靶标坐标系和惯性测量单元之间的转换矩阵关系;最终实现了具备高精度姿态精度的单目视觉检校系统。实验结果表明,单目视觉检校系统静态姿态误差均方根为2.1'',动态姿态误差为4.4'',可以为高精度位姿系统提供姿态精度检校。

基于多导航系统的姿态测量及精度评估

基于卫星导航系统的姿态测量可作为一个新型姿态测量系统,代替传统昂贵的姿态测量设备,具有极大的应用潜力。本文首先介绍了利用卫星进行姿态测量的基本原理,在此基础上采用上海司南卫星导航技术股份有限公司的一块K728 GNSS OEM开发板和一块PCB板,设计了一个基于双天线的姿态测量系统,进行载体姿态测量的实验,并实现了PC机直接获取K728板卡实时解算的数据。最后,利用Matlab对测得的数据进行处理,评估了该开发板在测姿应用中的精度。实验结果表明,在系统正常工作的情况下,解算出的方位角精度高于0.2°/R(R为双天线基线长),俯仰角的精度高于0.4°/R。初步实验表明,该姿态测量系统可以应用在车辆自主驾驶控制以及飞行器、轮船的常规姿态测量。

使用单点定位误差补偿提高姿态测量精度

提出采用补偿单点定位误差的方法提高GPS姿态测量系统的精度。介绍GPS姿态测量系统的直接计算法,然后采用Z变换增强FASF算法求解载波相位整周模糊值,最后给出了采用补偿单点定位误差的GPS姿态测量系统的系统流程和计算机实验结果。实验表明,提出的方法可有效地提高姿态测量系统的测姿精度。

姿态测量与定位在高空间分辨率航空遥感和摄影中的应用

姿态测量与定位技术在国外已经得到长足的发展,技术较为成熟,并已有大规模的应用。国内近年来已开始将姿态测量与定位技术用于航空摄影与遥感,但由于受惯性器件技术水平的影响,高精度姿态测量与定位在航空应用中几乎是空白。本文主要介绍了姿态测量与定位系统的组成和结构,国内、外姿态测量与定位技术在高空间分辨率数字航空遥感和摄影中的应用,并初步讨论了在高精度多传感器集成技术中的应用难点。

航空摄影测量中机载POS系统的高精度定位定向技术研究

定位定向系统(Position and Orientation System,POS)是航空摄影测量设备中的机载基准传感器,由卫星导航系统、POS系统计算机构成,可以实时获取到载体速度、姿态、位置等信息,将POS系统应用在测绘领域之中已经受到了广大专家学者的认可,但是,如何提升POS系统的精度依然是一个难题,本文主要分析航空摄影测量中机载POS系统的高精度定位定向技术。

航空摄影测量中POS系统高精度定位技术

航空摄影测量中摄影成像受飞行载体运动影响较大,因而对摄影机载运动测量传感器POS系统提出较高的精度要求。对于这类摄影,POS 创设了高精度情形下的定位途径。POS被用于航空范畴内的精准定位,构建误差模型,采纳双向滤波。构建起来的这类系统,含有优化后的新滤波器。对比传统方式,这类定位凸显了更高水准的精度。

国产MPOS系统精度测试与评估方法

微小型位置姿态测量系统(MPOS)是为观测载荷提供实时运动补偿信息的关键设备。针对国产MPOS在实时单点、事后差分和实时差分(RTK)定位等不同工作模式下的精度测试问题,结合通用航空载荷研制要求和摄影测量工程应用经验,提出了一种基于基准POS直接对比的测试方法和基于POS辅助空中三角测量方法,对国产MPOS测量精度及成图精度开展综合分析评估。结果表明,提出的直接对比法及航测成图法能够真实、客观反映国产MPOS系统在实际工程应用中的性能状态,且在相对理想作业条件下,采用一定数量控制点参与区域网联合平差,能够满足1∶1000成图限差要求,测量精度及工程应用效能与APX-15 UAV等国外同类型产品水平相当。

航空摄影测量中位置姿态测量系统的现状分析

位置姿态测量系统的出现,有力推进了航空摄影测量技术的发展。位置姿态测量系统辅助数字相机航空摄影测量技术的成熟,使位置姿态测量系统成为当前研究的一个热点。本文在对当前应用于摄影测量的国内外各种位置姿态测量系统产品比较的基础上,总结当前国产位置姿态测量系统与国外产品存在的差距并进行展望。

位置与姿态测量系统精度测试方法研究

为方便有效地解决位置与姿态测量系统的高效高精度测试,文章提出了融合运用激光角度测量和卫星信号模拟技术的实验室精度测试的新方法,并以精密激光角度测量系统研制为重点,阐述了该方法的基本研究思路以及提出的基于共光路分离检测的激光漂移补偿技术,结合各项试验结果,验证了激光角度测量系统的精度以及提出新方法的可行性。

低空摄影测量飞机惯导姿态精度评估技术

针对试飞试验中飞机惯导系统的姿态数据精度评估问题,从航空摄影测量控制定位理论出发,基于 POS 辅助空中三角测量和光束法区域网平差理论与方法,充分利用各种传感器特性和地面控制条件,实现摄影瞬间飞机惯导系统姿态参数的高精度测量,并与飞机惯导系统实际获取的姿态数据进行残差计算和精度对比分析,进而实现对飞机惯导系统姿态数据精度的评估。飞行试验证明:利用低空摄影测量的密集控制网光束法区域平差方法,能够获取精度高于惯导数据一个等级以上的姿态数据,可充分实现对惯导数据精度的合理评估。

航空压气机叶片型面测量数据采集系统设计

针对航空压气机叶片型面 ,以实现测量精度为目标进行了非接触式激光测量数据采集系统的软、硬件设计 ,并验证了该系统的可行性。

基于MEMS传感器的飞行姿态测量系统设计

本文针对飞行姿态测量系统,提出的观点。在小型无人机姿态测量行业起到提高测量精度、减小体积和功耗作用。如付诸现实将产生一定的经济效益。

采用精密单点技术测量航空影像控制精度分析

精密单点定位技术(Precise Point Positioning, PPP)克服了传统差分模式受地面参考站分布、距离等因素的束缚,在诸多领域有着广泛的应用前景。在全球导航卫星系统中,斜路径对流层延迟量约为2m至20m,是一个必须考虑的误差源,因此提高对流层延迟改正精度是多频多模GNSS 精密定位的前提。GNSS 观测中信号路径的大气延迟量通常是由接收机的天顶对流层延迟(Zenith Tropospheric Delay,ZTD)通过映射函数投影得到的,传统的Hopfield、Saastamoinen、Black 等对流层延迟模型计算时需要已知测站实测气象参数,改正精度可达cm 或分米级。

基于全站仪的高精度动态航向初始标校系统设计

提出了基于全站仪的两点测角测距—航向测量模型,设计并实现了基于该模型的高精度动态航向初始标校系统。根据航向测量模型,对观测误差进行了分析,分析了动态误差形成的原因,建立了误差模型,并设计了动态精度试验。试验结果表明,在动态条件下,系统达到了≤30″的测量精度,满足对包括高精度GPS姿态测量系统、平台罗经在内的高精度导航设备进行初始标校的精度要求。