IMU/DGPS辅助航测技术在航测成图系统中的应用

由于我国目前的航测成图系统在实际作业中的测绘精度不足,影响了航测成图的质量,因此,对IMU/DGPS辅助航测技术在航测成图系统中的应用展开研究。基于IMU/DGPS辅助航空摄影,布设控制点,获取空间坐标和地形图数据编辑建库,引入图形数据,对数据文件进行命名。构建数字地面模型,转换模型数据格式,通过影像增强与纠正,凸显地物特征差异。经实验论证分析,本文控制点布设方案和影像质量符合规范要求,航测成图的精度误差远远低于精度要求的误差,证明本文方法具有有效性。

基于伪距DGPS的地面站链路天线标校研究

地面控制站是无人机系统的控制核心,对其进行深入研究对无人机系统技术的发展具有重要意义。该研究为建立一种有效实用的地面站链路天线标校程序,首先介绍了地面站的发展,然后研究了GPS(Global Positioning System,全球定位系统)、伪距DGPS(Differential Global Positioning System,差分全球定位系统)的定位原理,最后给出了伪距DGPS的链路天线标校方法,为今后大型地面站的链路天线标校提供了参考。

基于DGPS组合定位的靠泊仪技术分析

文章以船舶靠泊为出发点,首先介绍了靠泊仪、DGPS和组合定位技术,其次说明了基于组合定位的靠泊技术,内容主要涉及建立坐标系、计算参数等方面,最后围绕靠泊系统的设计展开了讨论,分别从软件系统、功能模块出发,对设计方案与要点进行了剖析。希望能给人以启发,确保组合定位所具有价值,可以在船舶靠泊过程中得到充分发挥。

IMU/DGPS辅助航测技术在大比例尺航测成图中的应用

为大大缩短成图周期、提高生产效率、降低成本,南京市国土资源局委托中国测绘科学研究院在国内首次采用IMU/DGPS辅助航空摄影测量技术完成全市1000km2的数字正射影像图生产任务。本文以南京市数字正射影像图生产为例,对采用IMU/DGPS辅助航空摄影测量技术能够达到的精度、可能遇到的问题(如GPS信号干扰、怎样划分加密分区等)以及经济性等进行分析,提出一套可用于大比例尺航测成图的IMU/DGPS辅助航空摄影测量技术流程。

基于DGPS系统的大坝安全实时监测应用分析

随着地理信息学和通信技术的发展,结构监测自动化听诊系统的发展成为可能。针对某大坝进行15个月的DGPS实时监测,将监测结果与钟摆和角度准直的结果进行比较,通过卡尔曼滤波器对DGPS实时位置进行滤波,以达到毫米精度,并以钟摆为基准计算均方根误差。结果表明,DGPS和角度准直都允许以毫米精度进行监测。在与处理服务器通信稳定的最后一阶段,DGPS实时监测的精度达到1.44和1.86 mm。表明DGPS系统对大坝听诊和安全非常有用,可充分检测绝对变形,研究结果是对现有方法的补充。

IMU/DGPS辅助航摄项目中GPS基站布设方案实验研究

IMU/DGPS辅助航空摄影测量中,需要布设地面GPS基站,通过基站GPS接收机与机载GPS接收机获得的数据进行事后差分处理,获取高精度的机载天线3维坐标值。通过大量的实验,对IMU/DGPS辅助航空摄影测量中如何布设基站,基站与摄区的最大距离,需要多少个基站等问题进行研究、分析和总结。

东方红X-804拖拉机的DGPS自动导航控制系统

该文在东方红X-804拖拉机上开发了基于RTK-DGPS的自动导航控制系统。系统主要包括RTK-DGPS接收机、导航控制器、转向操纵控制器、电控液压转向装置和转向轮偏角检测传感器。其中转向操纵控制器、转向轮偏角检测传感器和电控液压转向装置构成转向轮偏角的闭环控制回路,该回路可根据导航控制器提供的期望转向轮偏角实现偏转角的随动控制。将拖拉机运动学模型和转向操纵控制模型相结合,建立了拖拉机直线跟踪的导航控制传递函数模型,模型的输入是横向跟踪误差,输出是期望的转向轮偏角。设计了基于PID算法的导航控制器,仿真分析了系统稳定性和动态响应性能,确定了PID控制参数的较佳取值。针对东方红X-804拖拉机转弯半径大的特点,采用跨行地头转向控制方式,提出了具体的控制流程及算法。田间试验结果表明:采用所设计的DGPS自动导航控制系统,在拖拉机行进速度为0.8m/s时,直线跟踪的最大误差小于0.15m,平均跟踪误差小于0.03m,所提出的跨行地头转向控制方法对试验拖拉机具有良好的适用性。

基于超声波传感器和DGPS的果树冠径检测

为实现果园果树的仿形精确喷雾,适时获取果树冠径信息,采用超声波传感器,GPS接受机和电子罗盘等在拖拉机上建立了一套果树冠径检测试验系统。并在室外对5个圆柱规则外形树冠进行了检测试验。试验分别采用4种树冠直径检测计算方法,并选择0.31 m/s和0.65 m/s两种不同拖拉机行驶速度进行检测。采用误差分析的方法检验果树冠径检测系统的实际检测效果。误差分析表明拖拉机分别以0.31 m/s和0.65 m/s速度行驶时,应用超声波探测果树树冠两个轮廓边缘计算5个树冠直径的平均相对误差分别为5.54%和5.80%。用电子罗盘和DGPS数据进行加权平均融合修正拖拉机行驶轨迹,由超声波检测到的果树两个轮廓边缘的位置信息计算果树直径,在两种检测速度下的平均相对误差为14.38%。研究结果为果树仿行喷雾控制和果园果树生长信息采集提供了技术方法。

INS/DGPS支持的机载线阵推扫影像几何校正

论述了利用INS/DGPS系统的导航输出计算外方位元素的原理,介绍了行方位数据支持下机载线阵CCD影像直接和间接法几何校正的基本方法,重点分析并解决了直接法纠正中的目标定位、灰度重采样及间接法校正中最佳扫描行的确定问题。PH I高光谱影像的实验结果表明,文中的校正算法可达到优于1.5m的绝对定位精度及0.7m的相对精度。

DGPS方法在新构造研究中的应用探讨

DGPS方法是一种小区域范围内(≤20km)精确测量的有效手段,已在许多领域和地点得到应用。但是,由于地质科学研究的独特性,高精度的测量还缺乏有效的应用。近年来,随着新构造定量研究的逐步深入,如何定性或定量评价新构造时期弱活动区断裂的活动性、盆地内隐伏断裂的活动性、冲断带内的盲断层及其相关褶皱活动性等问题日渐明显。为了解决这些问题,一些新的方法和手段得到尝试和应用。运用DGPS方法可以获得精确的层状地质地貌面数据,通过数据分析,可以得到新构造时期不同时间尺度内构造演化过程。文中以近几年的应用实例为基础,系统介绍DGPS测线的设计、野外操作注意事项、精度分析和数据处理等过程。同时分析新构造时期三种时间尺度内的研究成果,认为DGPS方法获得的数据精度满足地质地貌调查和对比的要求,从而为在弱活动区内或盆地内部等不利条件下定量评价断裂的活动性提供有利的手段。

用于SAR运动补偿的DGPS/SINS组合系统研究

使用考虑位置误差相关项的伪距率观测模型 ,研究了用于合成孔径雷达运动补偿的差分 GPS/ SINS伪距率组合系统。结果表明 ,组合系统的长期位置精度能达到 1 m左右。 GPS数据更新率低于 INS,在 GPS测量时间间隔内 ,组合系统的性能仅由 INS决定。虽然 INS误差随时间积累 ,在 GPS数据更新率为 1 s的情况下 ,即使采用中等精度的惯性仪表 ,其相对位置精度为厘米级 (这里相对位置精度指组合系统在 GPS测量时间间隔内位置误差的变化范围 )

IMU/DGPS辅助航空摄影新技术的应用

利用IMU/DGPS组合导航技术,可以在航空摄影的同时直接获取像片的外方位元素。试验表明,只要对IMU/DGPS与航摄仪的集成系统误差和漂移误差进行检校和改正,直接获取的像片外方位元素可以用于正射影像的制作和中小比例尺测图。本文首先讨论了IMU/DGPS组合导航技术和IMU/DGPS辅助航空摄影系统的工作原理;然后,结合甘肃酒泉试验数据,重点分析讨论了IMU/DGPS和航摄仪集成系统的误差及其检校问题。

IMU／DGPS系统辅助ADS40三线阵影像的区域网平差

推导ADS40航带间外方位元素归一化处理的数学公式,设计一种描述IMU/DGPS系统误差的数学模型,采用改进的定向片内插模型实现ADS40影像的区域网平差。试验结果表明,仅需一个地面控制点,IMU/DGPS数据的定位精度就可显著提高,在四角布设地面控制点的情况下,IMU/DGPS数据与ADS40影像的联合平差可得到优于1.5个像素的3维定位精度;构架航线对平差结果的改善作用有限,在作业中采用的必要性不大。

惯性/DGPS精密进场着陆引导系统

为确保飞机精确直线飞越预定点上空并具备精密进场着陆引导能力 ,研制了机载惯性 /DGPS精密进场着陆引导系统。该系统通过综合技术将惯性导航系统与差分 GPS有效组合 ,不仅定位精度高、工作可靠 ,而且输出信息实时、连续 ;通过着陆引导轨迹及引导画面的精心设计 ,为飞行员提供图形化的、精确安全的进场着陆引导信息 ,引导飞机至决断高处 ,从而解决了飞机全天候尤其是在复杂气象条件的进场着陆引导问题。本文介绍了该系统的方案、组成、系统特点、技术难点以及试飞结果。试飞中飞行员反映该系统精度高 ,引导画面图形直观 ,操作简便 。

DGPS在资源环境遥感中的应用方法研究

为了能够利用较低配置的GPS设备 ,方便有效地完成与资源环境遥感有关的地物定位测量任务 ,利用伪距DGPS设备进行了如下试验研究 :基站参考坐标对定位精度的影响、基于大地测量三角控制点和WGS84到北京 5 4坐标系转换模型进行基站参考坐标差分测量导算的方法和精度、在导算出的控制点处建立基站进行试验区样地定位测量的方法及所能达到的精度。试验结果表明 ,在具备测区至少一个三角控制点和坐标转换参数条件下 ,可以采用首先从已知三角点导算出一个位于方便位置处的点的大地坐标 ,然后在该点建立基站用于完成实际测量任务的方法。以遥感影像作为参照对其绝对定位精度进行了评价 ,发现这种方法所能达到的在当地坐标系中的相对定位精度远远小于一个像元大小 ,可以推广应用到资源环境遥感的各个应用领域。在不具备基站参考坐标和坐标系转换参数的条件下 ,可以基于差分测量结果之图形要素绝对位置精度高且不随基站地心参考坐标小量变化而改变的特点 ,采用图形到遥感影像配准的方法直接将测量结果图形转换到已经和当地坐标系配准的遥感影像上去。采用这种办法 ,在差分处理时不用考虑基站的精确WGS84地心参考坐标 ,也不用考虑坐标系的转换参数 ,利用基站单点绝对定位结果作为参考坐标进行差分就可 。

基于DGPS的林业信息采集系统的设计和实现

论文介绍了一套后差分GPS的林业信息采集系统的设计与实现。该信息采集系统软件主要是为解决GIS和GPS之间的逻辑联接而开发的GIS和GPS的集成应用软件,其分为三部分:GPS外业数据记录软件,外业数据采集软件和内业处理软件。文章中对该系统的设计、功能以及软件在林业中的应用等方面都进行了较为详细的讨论。

IMU/DGPS辅助空中三角测量精度分析

GPS和IMU技术近年来取得了长足的进步和广泛的应用,两者的组合应用为航空摄影测量无需地面控制而直接定向恢复立体模型提供了可能。本文介绍了GPS像主点辅助空三和IMU/DGPS辅助空三,讨论了IMU/DGPS集成系统在航空摄影测量中的几种应用方式,重点分析了有无地面控制条件下IMU/DGPS辅助空三的精度情况。

DGPS和SPOT-5异轨立体像对在岷江源构造地貌研究中的应用

以川西岷江源一带为研究区,利用DGPS方法获取野外校正点和验证点,应用SPOT-5异轨立体像对数据生成分辨率为2.5 m的DEM数据和相应的正射影像。获取野外测量校正点22个,验证点15个,实测剖面1条。使用检查点法和剖面检查法进行数据质量评价,进一步获取岷江断裂带沿线的岷江河谷横剖面形态及河流阶地等详细的构造地貌信息。研究表明,利用DGPS在获取少量野外校正点的基础上,可生成用于活动构造及构造地貌详细研究的高质量DEM和正射影像。

基于DGPS无人潜航器避碰声纳的试验研究

提出一种利用双频RTK的DGPS来估算船只与障碍物距离的方法,并采用基于HIMM数字滤波算法获取声纳系统探测障碍物的距离信息,对比距离信息可验证声纳系统探测的有效性。利用水面船只模拟无人潜航器安装声纳系统进行了避碰功能模拟试验,结果表明改进的HIMM滤波算法可有效降低环境背景噪声影响,提高了声纳测量信息的可信度,所提出的试验方法很好地解决了声纳避碰系统的前期功能试验困难,可大大降低直接利用无人潜航器进行试验的成本和风险。

联合CDGPS技术和星间相对测量进行编队星座状态确定

以空间圆3星编队星座为对象,建立了联合GPS载波相位差分(Carrier phase Differential GPS,CDGPS)和星间相对测量进行编队星座状态确定的数学模型;利用高精度的星间相对测量信息给星间公里级基线提供厘米级约束,极大地缩小了星间单差模糊度的搜索空间,进而在卫星无需机动的情况下采用Bayes最小二乘法快速解算出星间GPS载波相位单差整周模糊度;最后数学仿真证明了方法的有效性,结果表明卫星间相对位置确定精度达10-2m,卫星姿态确定精度达10-3rad.