GPS辅助航空摄影测量技术规定

×× ××××—××××I CHICS中华人民共和国测绘行业标准CH ××××—××××全球定位系统（GPS ）辅助航空摄影技术规定Specifications for GPS-Supported Aerial Photography(送审稿)20××-××-××发布 20××-××-××实施国家测绘局发布×× ××××—××××II 目 次前 言 (1)1 范围 (2)2 规范性引用文件 (2)3 术语和定义 (2)4 工序流程 (3)5 航摄系统 (4)6 航摄设计 (5)7 航摄飞行 (8)8 地面控制网观测 (11)9 水准联测 (14)10 地面控制网数据处理 (15)11 机载GPS数据处理 (16)12 精度检测 (17)13 成果整理及汇交 (18)附 录 A （标准的附录） GPS观测数据文件名命名规则 (22)附 录 B （标准的附录）点之记 (23)附 录 C （标准的附录） GPS野外观测手簿 (25)附 录 D （标准的附录）机载GPS天线偏心分量测定表 (30)附 录 E （标准的附录） GPS辅助航摄飞行数据预处理结果分析表 (31)附 录 F （标准的附录） GPS航摄飞行记录单 (32)附 录 G （标准的附录）摄区测站信息表 (33)附 录 H （标准的附录）角点布设 (34)附 录 I （标准的附录） GPS数据处理检查手簿 (35)×× ××××—××××前 言本规定是为满足我国现阶段和今后一定时期内所采用和将采用的GPS航空摄影测量技术而制定的。

本规定内容涉及GPS辅助航空摄影时的各种要求，包括GPS数据的采集、检核、计算、保存以及成果资料的提交。

本规定的附录A－I为规范性附录。

本规定参考国家测绘局测绘标准化研究所和武汉大学共同起草的《GPS辅助航空摄影规范》（报批稿）并结合近年来的生产实践制定完成。

本规定由国家测绘局提出并归口。

本规定由国家基础地理信息中心负责起草。

本规定主要起草人：袁修孝、廖安平、朱武、武军郦、王瑞幺。

1×× ××××—××××2 全球定位系统（GPS）辅助航空摄影技术规定1 范围本规定为航空摄影测量中采用全球定位系统（GPS）辅助航空摄影技术时对航摄系统，航摄设计，航摄飞行，GPS数据采集、GPS摄站坐标计算及保存，GPS辅助光束法区域网平差所需控制点的布设、精度检测以及成果资料提交等提出了要求。

本规定适用于航空摄影测量中采用全球定位系统（GPS）辅助航空摄影技术获取航摄像片和GPS数据的作业。

2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本规定的引用而成为本规定的条款。

凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本规定。

然而，鼓励根据本规定达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本均适用于本规定。

GB 6962 1:500、1:1000、1:2000 比例尺地形图航空摄影规范GB 7930 1:500、1:1000、1:2000 地形图航空摄影测量内业规范GB 7931 1:500、1:1000、1:2000 地形图航空摄影测量外业规范GB/T 12340 1:25000、1:50000、1:100000 地形图航空摄影测量内业规范GB/T 12341 1:25000、1:50000、1:100000 地形图航空摄影测量外业规范GB/T 13990 1:5000、1:10000 地形图航空摄影测量内业规范GB/T 13977 1:5000、1:10000 地形图航空摄影测量外业规范GB/T 15661 1:5000、1:10000、1:25000、1:50000、1:100000 地形图航空摄影规范 GB/T 18314 全球定位系统（GPS）测量规范GB/T 19294 航空摄影技术设计规范GB/T 14950 摄影测量与遥感术语CH 8016 全球定位系统(GPS)测量型接收机检定规程CH 1002 测绘产品检查验收规定CH 1003 测绘产品质量评定标准国家基础航空摄影产品检查验收和质量评定实施细则（试用稿），国家测绘局，2001年 国家基础航空摄影补充技术规定，国家测绘局，2003年3 术语和定义3.1 全球定位系统（GPS）辅助航空摄影技术 GPS-supported aerial photography航空摄影过程中，将机载GPS接收机与航摄仪可靠连接并协同工作，在获取航摄像片的同时对GPS卫星星座进行连续观测，经采用基于载波相位的GPS动态定位技术后处理获取航摄仪曝光时刻摄站的三维坐标，并对其质量进行评定的技术称为全球定位系统（GPS）辅助航空摄影技术，简称GPS辅助航空摄影技术。

采用GPS辅助航空摄影技术旨在满足现行航空摄影测量作业规范精度要求的前提下，尽可能地减少摄影测量加密所需的地面控制点，甚至完全免除野外实地测量像片控制点的工作，从而缩短航测成图周期、降低生产成本、提高生产效率。

×× ××××—××××3.2 偏心分量 Airborne GPS antenna eccentricity机载GPS天线相位中心与航摄仪物镜前节点间的偏移在理想像空间坐标系中的3个坐标分量（u, v, w）（参见附录D）。

3.3 GPS摄站坐标 GPS camera position coordinates航摄仪曝光时刻，机载GPS天线相位中心在用户选定坐标系中的三维坐标。

3.4 加密分区 GPS-supported aerotriangulation blockGPS辅助空中三角测量内业计算时，一个平差区域网所包含的范围。

3.5 精度检测样区 Sample area for accuracy check为检测GPS辅助航空摄影测量精度，在航摄区域内所选定的一个加密区域。

3.6 地面基站 Base station在航摄区域内临时设立在地面上与机载GPS接收机同步并连续采集GPS观测数据，同时具有用户选定坐标系精确坐标的固定GPS观测站。

3.7 角点 Ground corner point为保证摄影测量加密精度，在加密分区的四角、首末测图航线与控制航线重叠区域中心处人工布设的地面标志或选取的明显地物，用作为区域网平差的平高地面控制点。

3.8 检测点 Check point在精度检测样区内选取的明显地物点或人工标志点，以用于验证GPS辅助航空摄影测量的精度。

4 工序流程GPS辅助航空摄影主要工序如下：—— 摄区实地踏勘；—— 地面控制和空中摄影技术设计；—— 航摄系统安装、测试；—— 机载GPS天线偏心分量测定；—— 地面基站和角点的布设和测量；—— 带GPS的航空摄影；—— 检测点的野外测量；—— 摄影处理；—— 地面基站、角点、检测点坐标计算；—— GPS摄站坐标计算，坐标转换及高程拟合；—— 精度检测样区的摄影测量加密和精度评定；—— 整理上交所有的数据和文档资料。

工序流程参见图1。

3×× ××××—××××4图1 GPS 辅助航空摄影工序流程图5 航摄系统航摄系统由航摄仪、机载GPS 接收机、机载GPS 天线等组成。

5.1 航摄仪—— 符合GB/T 15661和《国家基础航空摄影补充技术规定》中要求的航摄仪技术指标； —— 用于GPS 辅助航空摄影技术的航摄仪必须带有曝光信号传感器，并易与机载GPS 接收机连接，且能稳定地输出航摄仪快门最大开启时刻的曝光脉冲信号，脉冲延时不得大于5ms；—— 改装后的航摄仪必须经检测和认可，并具备完整的检测报告。

报告内容应包括曝光信号传感器的加装方法、曝光脉冲信号输出质量、曝光脉冲信号输出时刻与最大实际曝光中心时刻的最大时间差等。

5.2 机载GPS 接收机5.2.1 安装要求机载GPS 接收机通过专用数据线缆与航摄仪相连，宜采用独立直流电源（自带）供电。

5.2.2 基本性能要求—— 必须是高精度航空型动态测量用GPS 接收机，适合高空作业；—— 具有C/A 码伪距、P 码码相位和双频载波相位测量能力；×× ××××—×××× —— 配置高动态双频GPS天线，其尺寸较小但附带前置放大器，必须是航空产品；—— 带有信号时标输入器（Event Marker）及其接口电缆，能够将航摄仪快门开启脉冲（即曝光时刻）通过接口准确写入GPS数据流中；—— 在飞机飞行速度高达300m/s时，仍能很好地动态作业；—— 支持1s（或更高）数据采样；—— 可连续存储观测数据10h（以1s数据采样间隔计算）；—— 应配备充足的蓄电池以保证在一个满架次航摄作业中直流供电不间断。

5.3 机载GPS天线5.3.1 基本性能—— 具有双频接收能力及相应的前置放大器；—— 具有半球状天线方向图，其方向截止角不大于1°；—— 具有精确定义和稳定的相位中心；—— 可在飞行高度达15000m时正常工作。

5.3.2 安装要求—— 应稳固地水平安装在飞机顶部外表中轴线附近，保证卫星搜索空间；—— 尽量靠近飞机重心和航摄仪主点位置；—— 当飞机转弯时，机翼有可能对天线造成的遮挡为最小；—— GPS天线的安装、钻孔保证不破坏飞机的气动特性和结构强度；—— 严防来自飞机无线电信号源的串扰；—— 安装位置便于偏心分量的测量。

5.4 系统连接机载GPS接收机与航摄仪脉冲输出口连接，确定航摄仪脉冲输出口电压与GPS接收机端口容许值相当。

机载GPS接收机的摆放位置便于操作和查看工作状态。

机载GPS天线、机载GPS接收机、航摄仪连接构成的航摄系统应能正常工作，设备与设备之间不应出现干扰现象。

当首次进行系统连接、系统长时间停止使用、更换新的航摄仪时，系统连接后应进行以下试验，各项要求满足后，方可用于航摄作业。