1:10000、1:50000地形图IMU_DGPS辅助航空摄影技
IMU-DGPS辅助航空摄影技术规定(试行)

1:10000、1:50000 地形图IMU/DGPS 辅助航空摄影技术规定(试行)国家测绘局2004 年12 月前言1 范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 术语 (1)4 航摄系统 (3)5 航摄设计 (5)6 航摄飞行 (9)7 数据处理 (11)8 上交成果 (13)附录A(规范性附录)偏心分量测定表 (16)附录B(规范性附录)航摄飞行IMU/DGPS 记录表 (17)附录C(规范性附录)IMU/DGPS 辅助航摄飞行数据预处理结果分析表 (18)附录D(规范性附录)基站同步观测情况记录单 (19)摄影测量的原理就是摄影光束相交得到地面点的点位。
确定投影光束(像片)的姿态需要有三个线元素和三个角元素(合称外方位元素)。
传统航测成图的方法利用地面控制点并通过空三加密反求光束的外方位元素,该方法严重依赖地面控制点。
在测区无法涉足(如中国西南部一些地区)或找不到合适的地面控制点(如沙漠、戈壁、森林及大草原)的地区,该成图方法受到了严重限制。
同时,传统航空摄影测量中像控测量的工作量和费用占很大的比重。
因此直接获取投影光束(像片)的外方位元素,无需大量的野外控制测量,一直是摄影测量工作者孜孜以求的目标。
自80 年代后期,GPS(全球定位系统)应用于航空摄影测量后,GPS 辅助空三方法可直接测量出投影光束的三个线元素,通过空三的方法进而获取角元素,部分实现了直接获取。
而开始于90 年代,成熟于2000 年左右的IMU/DGPS(惯性测量单元/差分GPS)技术辅助航测成图方法可直接获取三个线元素和三个角元素,实现了航空摄影后直接进入内业成图工序。
从航摄像片直接测定地面点的坐标是摄影测量发展的一大趋势。
为适应航空摄影测量技术的发展、满足国家基础测绘生产中制作和更新1:10000 与1:50000 地形图对航摄资料的要求,依据有关航空摄影、航空摄影测量内、外业等规范和规定,并充分考虑基于IMU/DGPS 技术进行航空摄影的特点与要求,制定本规定。
浅谈航空摄影测量法在1:10000地形图测绘中的应用

浅谈航空摄影测量法在1:10000地形图测绘中的应用摘要:无人机航空摄影测量技术已成为空间数据采集的重要组成部分,正逐渐成为传统航空摄影测量的有益补充,值得进一步研究推广和应用。
随着各种机载传感器和无人机硬件制造技术的发展,无人机(UAV)由于其灵活性和通用性,将有更广泛的发展前景。
关键词:航空摄影测量法;地形图测绘;应用前言近年来,我国经济高速发展,各部门对地形图的需求日益增大,无人机航空摄影测量技术的出现正好弥补了两者的不足之处,其具有响应速度快、勘测成本低、外业工作量小、成图精度高等优势,在中小区域地形测量中发挥着越来越重要的作用。
1无人机航空摄影测量技术特点1.1具有良好的时效性且使用成本较低我们传统的测量技术主要使用卫星测绘,成本较高,而且时效性较差,而无人机刚好完善这两点不足,相对于卫星测量来说无人机航空摄影测量用时短,能及时提供所需地理信息。
而且无人机采购成本较低,测量范围较大,对比人工测量来说,具有巨大的积极效益。
1.2机动性强我们使用无人机进行测量时,一般是低空环境下进行,所以当地的气候环境对其影响较小,而且无人机操作场地无特别要求,平整路面起降就可。
而且无人机相对来说容易上手操作,体积较小便于携带运输,根据实际工作反馈,每台无人机每日能测得数十到数百平方公路的地理信息。
1.3测量数据获取迅速无人机一般配备数码影像机等,所以能快速清晰的获取地表相关信息,而且所得影像分辨率较高,并能实现定位数据,拥有这些地理信息则能有效的生成三维正摄影影像图,还能生成三维的可视化地理信息数据,这是我们实际测绘工程建设中所需要的数据信息,为我们的工程建设提供数据参考。
而且无人机航空摄影具有高协调性,能结合航空测绘、卫星遥感技术和地面监测配合工作,这就使得我们测量得到的地理信息数据更加精确有效,保证测绘工程建设质量。
2航空摄影测量关键技术2.1 空三加密(1)影像预处理。
无人机轻巧便携,抗风能力差,搭载的数码相机一般都是非量测相机,容易产生系统畸变差和随机畸变差。
IMU-DGPS辅助航空摄影地面测量在内蒙古自治区的应用

IMU/DGPS辅助航空摄影地面测量在内蒙古自治区的应用[摘要] 本文论述了摄影测量发展的一大趋势,解释了什么是imu/dgps辅助航空摄影测量,详细论述了我局采用mu/dgps辅助航空摄影测量的原因及其gps点的布设与观测方法。
说明了该项新技术应用于大规模生产实践,将为今后国家基本比例尺地形图更新,特别是西部无图区地形图生产提供技术规程。
[关键词] imu/dgps辅助航空摄影测量惯性测量 gps 外方位元素摄影测量的原理就是摄影光束相交得到地面点的点位。
确定投影光束(像片)的姿态需要有三个线元素和三个角元素(合称外方位元素)。
传统航测成图的方法利用地面控制点并通过空三加密反求光束的外方位元素。
该方法严重依赖地面控制点,在测区无法涉足或找不到合适的地面控制点(如沙漠、戈壁、森林及大草原)的地区,该成图方法受到了严重限制。
同时,传统航空摄影测量中像控测量的工作量和费用占很大的比重。
因此直接获取投影光束(像片)的外方位元素,无需大量的野外控制测量,一直是摄影测量工作者孜孜以求的目标。
自80年代后期,gps(全球定位系统)应用于航空摄影测量后,gps辅助空三方法可直接测量出投影光束的三个线元素,通过空三的方法进而获取角元素,部分实现了直接获取。
而开始于90年代,成熟于2000年左右的imu/dgps(惯性测量单元/差分gps)技术辅助航测成图方法可直接获取三个线元素和三个角元素,实现了航空摄影后直接进入内业成图工序。
从航摄像片直接测定地面点的坐标是摄影测量发展的一大趋势。
由于imu/dgps辅助航空摄影测量能直接给出航摄仪曝光瞬间的外方位元素,因此将大量减少甚至完全免除野外控制点,从而大大提高航空摄影测量的效率,同时也给测绘带来巨大的经济效益。
一、什么是imu/dgps辅助航空摄影测量imu/dgps辅助航空摄影测量是利用装在飞机上的gps接收机和设在地面上的一个或多个基站上的gps接收机同步而连续地观测gps 卫星信号,通过gps载波相位测量差分定位技术获取航摄仪的位置参数,应用与航摄仪紧密固连的高精度惯性测量单元(imu ,inertial measurement unit)直接测定航摄仪的姿态参数,通过imu、dgps数据的联合后处理技术获得测图所需的每张像片高精度外方位元素的航空摄影测量理论、技术和方法。
地形图航空摄影测量内业规范

地形图航空摄影测量内业规范The document was finally revised on 20211:5000、1:10000地形图航空摄影测量内业规范1.地形图的规格投影、坐标系统和高程基准1:5000、1:10000地形图采用高斯——克吕格投影,按3°分带。
平面坐标系统采用1980西安坐标系;高程采用1985国家高程基准。
地形图的分幅和编号地形图的分幅和编号按GB/T 13989执行。
在特殊情况下,如临近国境线或广阔水域地区,图幅内只有少部分陆地,并入邻幅作破图廓处理。
破图幅的图幅编号写在主图幅编号之后,中间用逗号分开。
地形类别地形类别按图幅范围内大部分的地面倾斜角和高差划分,规定见表1。
当高差与地面倾斜角矛盾时,以地面倾斜角为准。
表 1基本等高距基本等高距依据地形类别划分。
规定见表2,一幅图内一般采用一种基本等高距。
当基本等高线不能示地貌特征时,应加测间曲线。
必要时可再加测助曲线。
表 2高程注记密度高程注记点应选在明显地物点和地形特征点上,其密度为图上每100平方厘米内。
平地、丘陵地10~20个;山地、高山地及地形特征点稀少地区8~15个。
等高线注记图上每100平方厘米内1~3个。
地形图的精度内业加密点和地物点对附近野外控制点的平面位置中误差以图比例尺计不得大于表3规定。
表 3内业加密点、高程注记点和等高线对附近野外控制点的高程中误差以图比例尺计不得大于表4规定。
表 4立体测图一般要求本条只规定各类测图仪在测图作业中共同遵守的一般要求。
准备工作A.按任务要求令取测图所需的资料;B.熟悉规范、图式、测区专业设计书等有关的技术规定,了解内、外业成果及接边情况,填写、转抄、安置有关数据,以及上仪器前的必要计算工作;C.测绘面积以定向点连线为准,最大不大于像片上连线外1厘米。
且离像片边缘不小于1cm(18cm*18cm像幅)或(23cm*23cm像幅)测绘地物A 。
影像清晰,现势性强的像片,可采用先内判后外调的方法测绘地物。
注册测绘师-测绘综合能力-第7章-测绘航空摄影【可编辑全文】

可编辑修改精选全文完整版[单选题]1.数字航摄影像的分辨率通常(江南博哥)是指()。
[2012年真题]A.每毫米线对数B.每平方厘米点数C.每平方厘米像素个数D.每个像素实地尺寸参考答案:D参考解析:影像分辨率是决定影像对地物识别能力和成图精度的重要指标。
对于数字航空影像或航天遥感影像而言,分辨率通常是指地面分辨率,一般以一个像素所代表地面的大小来表示,单位为米/像素。
值得注意的是影像分辨率并不代表能从照片上识别地面物体的最小尺寸,如2m分辨率影像是指一个像素表示地面大约2m×2m的面积,而非地物的大小。
[单选题]2.根据《数字航摄仪检定规程》规范,规定检定场应满足不少于两条基线,每条航线最少曝光()次的条件。
[2012年真题]A.10B.11C.12D.13参考答案:C参考解析:根据《数字航摄仪检定规程》(CH/T 8021—2010)第6.1.1.2款关于检定场范围的规定,检定场范围按照中、大测图比例尺设计,且满足每条航线最少曝光12次,不少于2条航线的要求。
[单选题]3.对航空摄影机进行检校的主要目的之一是为了精确获得摄影机()的值。
[2011年真题]A.内方位元素B.变焦范围C.外方位线元素D.外方位角元素参考答案:A参考解析:大多数情况下,对摄影机内方位元素的确定和摄影物镜的光学畸变差的确定是摄影机检校的主要内容。
内方位元素是描述摄影中心与像片之间相互位置关系的参数,包括三个参数,即摄影机的主距和像主点在像片框标坐标系中的坐标。
内方位元素值一般视为已知,它可通过对摄影机的检定得到。
[单选题]4.推扫式线阵列传感器的成像特点是()。
[2011年真题]A.每一条航线对应着一组外方位元素B.每一条扫描行对应着一组外方位元素C.每一个像元对应着一组外方位元素D.每一幅影像对应着一组外方位元素参考答案:B参考解析:ADS系列数字航摄仪包括ADS40/ADS80机载数字航空摄影测量系统,使用全球卫星定位系统(GPS)和高精度惯性测量系统(IMU)技术,是基于三行线阵CCD的推扫式测量型数字航摄仪。
IMU-DGPS辅助航空摄影测量原理、方法及实践

IMU-DGPS辅助航空摄影测量原理、方法及实践IMU/DGPS辅助航空摄影测量原理、方法及实践摘要:航空摄影测量是一种重要的地理信息获取方式,它通过飞机搭载的相机对地面进行拍摄,然后利用测量原理和方法对照片进行处理,得到地面特征的空间坐标。
为了提高航空摄影测量的精确度和效率,研究人员引入了IMU(惯性测量单元)和DGPS(差分全球定位系统)技术,用于辅助航空摄影测量。
1. 引言航空摄影测量是通过飞机搭载的相机对地面进行拍摄,并利用测量原理和方法对照片进行处理,获得地面特征的空间坐标。
传统的航空摄影测量需要依赖地面控制点进行外方位元素的测量,然后通过三角测量法对相片上的特征点进行定位。
然而,传统方法存在精度低、工作量大和时间周期长等问题。
为了解决这些问题,研究人员引入了IMU和DGPS技术,用于辅助航空摄影测量。
2. IMU/DGPS技术原理IMU是一种集成了加速度计和陀螺仪的装置,通过测量飞机的姿态角速率和加速度,可以提供飞机的姿态信息。
DGPS是通过将接收器与参考站进行差分处理,消除GPS信号的误差,从而提高定位精度。
将IMU和DGPS技术结合使用,可以实现对飞机运动状态的精确定位跟踪。
3. IMU/DGPS辅助航空摄影测量方法在进行航空摄影测量时,首先需要将IMU和DGPS设备安装在飞机上。
然后,通过IMU测量飞机的姿态和运动状态,通过DGPS获得飞机的位置信息。
将IMU和DGPS数据与飞机上相机拍摄的照片进行匹配,可以实现对照片的精确定位和定向。
最后,通过测量原理和方法对照片进行处理,获得地面特征的空间坐标。
4. IMU/DGPS辅助航空摄影测量实践为了验证IMU/DGPS辅助航空摄影测量的效果,我们在一个城市进行了实地实践。
首先,我们安装了IMU和DGPS设备,并在飞机起飞前进行了校准和测试。
然后,我们安排飞机进行一次摄影任务,飞机在空中飞行时,IMU记录飞机的运动状态,DGPS记录飞机的位置信息。
IMU-DGPS辅助航测技术论文

IMU/DGPS辅助航测技术论文摘要:航摄数据结果显示,将IMU/DGPS辅助航测技术应用于该项目中取得良好效果。
但是由于一些客观原因,造成某些测站需要进行重测,增加了工作量。
所以,在今后的航测工作中应进一步采取措施,提高计算精度,推动我国航空摄影测量产业的升级。
目前,航空摄影测量成为我国各地区基本地形图主要选择的生产方法之一。
IMU/DGPS辅助航测技术克服了传统作业过程中工序繁杂,成图周期长等缺点,可直接测定航片的外方位元素,并凭借其易于实施、准确高效的特点逐渐取代传统测量方式成为航空摄影测量的主要生产方法。
1 IMU/DGPS概念IMU/DGPS辅助航空摄影测量是一种新型的航测技术和方法,它把IMU(Inertial Measurement Unit,即惯性测量单元)技术和DGPS (Differential GPS,即差分GPS)技术结合在一起,利用飞机上安装的GPS接收机和地面上多个基站上安装的GPS接收机同步且连续地观测GPS卫星信号,然后通过GPS载波相位测量差分定位技术获取航摄仪的位置参数,并使用高精度惯性测量单元直接测定航摄仪的姿态参数,经过IMU、DGPS数据的联合后处理,最终获得测图所需的每张像片高精度外方位元素。
2 IMU/DGPS系统的组成IMU/DGPS集成系统可以与多种传感器相连,实现直接传感器定向或辅助定向测量。
完整的IMU/DGPS集成系统由软、硬件两部分组成,其中软件包括:GPS/IMU滤波处理软件、DGPS数据差分处理软件、检校计算软件等;硬件包括:IMU、地面和机载的GPS接收机、高性能机载GPS天线、机载计算机等设备。
目前,国际上有代表性的两套IMU/DGPS系统,分别是加拿大Applanix公司的POS/AV系统和德国IGI公司的AEROControl,这两套系统的性能基本相当。
3 IMU/DGPS辅助航测技术的应用IMU/DGPS辅助航测技术减少了野外布设控制点的工作量,可以直接获取影像的外方位元素,进一步提高外方位元素的精度,特别是那些困难地区或特殊区域同样可以完成测图工作,并能快速生产多种类型的数字地图产品。
谈航空摄影测量法在1:10000地形图测绘中的应用

谈航空摄影测量法在 1:10000 地形图测绘中的应用发布时间:2021-03-02T13:08:21.257Z 来源:《中国建设信息化》2020年18期作者:陆放卢浩男[导读] 航空摄影测量作为我国众多测量方法中的一种陆放卢浩男飞燕航空遥感技术有限公司江苏省南京市 210000摘要:航空摄影测量作为我国众多测量方法中的一种。
所谓航空摄影测量法其主要指的是:通过对飞机的应用,让飞机在天上拍摄地面,然后利用摄影测量学原理与立体测图仪将相片组成立体模型。
这种测量方式通常用于各种地图测绘的工作中。
通常情况下,我们可将其工作量分为两类。
当前,随着航空摄影测量法应用范围越发广泛,本文将通过其在1:10000地形图测绘中的应用分析,提高地图测绘效率。
关键词:航空摄影测量法;地形图测绘;应用引言:伴随着新时代社会经济的迅速发展,我国对于地形图的需求逐渐变得越来越大。
在此背景条件下,传统的地形图测绘技术已不再满足测量需求与时代不断发展的要求。
为改善这一现象提高测量准确性,航空摄影测量法随之应运而生。
对于航空摄影测量法而言,由于该测量方式不仅可改善传统测量存在的弊端,提高响应速度,而且能够降低勘测成本,提高成图的精确度。
所以,该测量方法在我国随之得到了广泛的应用。
基于此,本文将以1:10000地形图测绘为例,对航空摄影测量法在其中的应用进行阐述,为今后有关该方面内容的研究提供可参考的价值。
1.航空摄影测量技术特点对于航空摄影测量法而言,其测量技术特点主要可表现在三个方面。
首先,航空摄影测量技术的实效性较好,而且应用成本与其他测量技术相比较低[1]。
据统计分析可知,过去应用做多的测量技术为卫星测绘技术,这种测绘方式虽然有着较高精准度,但同时需要消耗大量的成本,实效性也不是特别理想。
相反,航空摄影测量在其中的应用则可有效改善这一问题。
与卫星测绘技术相比,航空摄影测绘技术所消耗的测量时间较短,而且能够为工作人员及时提供所需的地理信息。
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1:10000、1:50000地形图IMU/DGPS辅助航空摄影技术规定(试行)国家测绘局2004年12月前言1 范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 术语 (1)4 航摄系统 (3)5 航摄设计 (5)6 航摄飞行 (9)7 数据处理 (11)8上交成果 (13)附录A(规范性附录)偏心分量测定表 (16)附录B(规范性附录)航摄飞行IMU/DGPS记录表 (17)附录C(规范性附录)IMU/DGPS辅助航摄飞行数据预处理结果分析表 (18)附录D(规范性附录)基站同步观测情况记录单 (19)摄影测量的原理就是摄影光束相交得到地面点的点位。
确定投影光束(像片)的姿态需要有三个线元素和三个角元素(合称外方位元素)。
传统航测成图的方法利用地面控制点并通过空三加密反求光束的外方位元素,该方法严重依赖地面控制点。
在测区无法涉足(如中国西南部一些地区)或找不到合适的地面控制点(如沙漠、戈壁、森林及大草原)的地区,该成图方法受到了严重限制。
同时,传统航空摄影测量中像控测量的工作量和费用占很大的比重。
因此直接获取投影光束(像片)的外方位元素,无需大量的野外控制测量,一直是摄影测量工作者孜孜以求的目标。
自80年代后期,GPS(全球定位系统)应用于航空摄影测量后,GPS辅助空三方法可直接测量出投影光束的三个线元素,通过空三的方法进而获取角元素,部分实现了直接获取。
而开始于90年代,成熟于2000年左右的IMU/DGPS(惯性测量单元/差分GPS)技术辅助航测成图方法可直接获取三个线元素和三个角元素,实现了航空摄影后直接进入内业成图工序。
从航摄像片直接测定地面点的坐标是摄影测量发展的一大趋势。
为适应航空摄影测量技术的发展、满足国家基础测绘生产中制作和更新1:10000与1:50000地形图对航摄资料的要求,依据有关航空摄影、航空摄影测量内、外业等规范和规定,并充分考虑基于IMU/DGPS技术进行航空摄影的特点与要求,制定本规定。
本规定的制定尽可能考虑了目前IMU/DGPS辅助航空摄影测量的发展水平和国内有关基础设施和技术的情况,在现阶段可以采用本规定。
随着技术的不断发展和提高以及基础设施的完善,待条件成熟,将对本规定进一步修订和完善。
本规定附录A、B、C、D为规范性附录。
本规定由国家测绘局提出。
本规定由国家测绘局国土测绘司归口。
本规定由中国测绘科学研究院负责起草。
国家测绘局测绘标准化研究所参与了讨论和格式修改工作。
本规定主要起草人:李学友、李英成、朱武、曾云、郭童英、薛艳丽。
1:10000、1:50000地形图IMU/DGPS辅助航空摄影技术规定1 范围本规定规定了采用IMU/DGPS技术进行1:10000与1:50000地形图航空摄影测量时,对航摄系统、航摄设计、航摄飞行、IMU/DGPS数据处理、成果提交的基本要求。
本规定适用于1:10000与1:50000地形图IMU/DGPS辅助航空摄影,其他比例尺地形图航空摄影可参照执行。
类似技术航空遥感应用可参照此规定执行。
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,其最新版本适用于本规定。
GB 12341 1:25000、1:50000、1:100000 地形图航空摄影测量外业规范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 183141 全球定位系统(GPS)测量规范GB/T 19294 航空摄影技术设计规范CH 8016全球定位系统(GPS)测量型接收机检定规程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3.1 IMU/DGPS辅助航空摄影测量IMU/DGPS辅助航空摄影测量是指利用装在飞机上的GPS接收机和设在地面上的一个或多个基站上的GPS接收机同步而连续地观测GPS卫星信号,通过GPS载波相位测量差分定位技术获取航摄仪的位置参数,应用与航摄仪紧密固连的高精度惯性测量单元(IMU ,Inertial Measurement Unit)直接测定航摄仪的姿态参数,通过IMU、DGPS数据的联合后处理技术获得测图所需的每张像片高精度外方位元素的航空摄影测量理论、技术和方法。
IMU/DGPS辅助航空摄影测量方法主要包括:1)直接定向法 Direct Georeferencing利用高精度差分GPS和惯性测量单元(IMU), 在航空摄影的同时获得差分GPS(DGPS, Differential GPS)数据和姿态数据,通过事后GPS差分处理及姿态测量数据处理,获取摄影时刻航摄仪精确位置坐标和姿态,通过对系统误差的校正,进而得到每张像片的高精度外方位元素。
2)IMU/DGPS辅助空中三角测量方法 Integrated Sensor Orientation将基于IMU/DGPS技术直接获取的每张像片的外方位元素,作为带权观测值参与摄影测量区域网平差,获得更高精度的像片外方位元素成果。
3.2 偏心分量Lever Arms分别将IMU测量中心、机载GPS天线相位中心与航摄仪投影中心的空间偏移投影在以航摄仪摄影中心为原点的像空间辅助坐标系上(以铅垂方向为Z轴,航线方向为X轴),分解为六个坐标分量,称为偏心分量(见图A.1),包括IMU偏心分量U-IMU、V-IMU、W-IMU以及GPS 偏心分量U-GPS、V-GPS、W-GPS,其中:U-GPS代表GPS天线相位中心与航摄仪摄影中心的空间偏移投影在X轴上的偏心分量,取飞行方向为正;V-GPS代表GPS天线相位中心与航摄仪摄影中心的空间偏移投影在Y轴上的偏心分量,取飞行左侧方向为正;W-GPS代表GPS天线相位中心与航摄仪摄影中心的空间偏移投影在Z轴上的偏心分量,取天顶方向为正;U- IMU代表IMU测量中心与航摄仪摄影中心的空间偏移投影在X轴上的偏心分量,取飞行左侧方向为正;V- IMU代表IMU测量中心与航摄仪摄影中心的空间偏移投影在Y轴上的偏心分量,取飞行左侧方向为正;W- IMU代表IMU测量中心与航摄仪摄影中心的空间偏移投影在Z轴上的偏心分量,取天顶方向为正。
3.3 基站GPS Base-station设立在测区内或测区附近、具有作为整个测区首级控制点精度、用于与飞机上机载高精度GPS接收机同步进行GPS观测的GPS地面观测站。
3.4 偏心角Boresight misalignment angleIMU与航摄仪各轴指向及姿态角度定义见图1。
IMU与航摄仪紧密固联后,各轴指向之间形成的角度称作偏心角,可分解为三个方向上的角度值(θx,θy,θz),见图2。
图1 IMU及航摄仪各轴指向及姿态角示意图Array图2 偏心角示意图3.5 检校场 Calibration Field为确定偏心角以及摄站坐标与空中三角测量结果间的系统差,在摄区或摄区附近选取包含两条航线的区域(如图3所示),采用其他方法(如空中三角测量)精确确定外方位元素,从而进行系统校正。
用于系统校正的区域称检校场。
4 航摄系统4.1 系统组成航摄系统由航摄仪、机载IMU/GPS系统、基站GPS接收机与组成。
4.2 航摄仪IMU/DGPS辅助航空摄影对航摄仪要求如下:a)符合GB/T 15661和“国家基础航空摄影补充技术规定”中要求的所有技术指标;b)带有曝光信号传感器,能稳定输出曝光脉冲信号;4.3 机载IMU/GPS系统机载IMU/GPS系统应满足如下要求:a)机载GPS接收机为高精度动态测量型双频双P码GPS接收机,最小采样间隔不大于1s;b)IMU测角中误差精度要求:侧滚角(Roll)和俯仰角(Pitch)不得大于0.01º;航偏角(Yaw)不得大于0.02º,记录频率要高于50Hz;c)具有信号时标输入器(Event Marker)接口,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,脉冲延时不得大于5ms;d)机载GPS信号接收天线必须采用航空型产品,具有高动态、高精度双频数据接收能力,并有精确定义和稳定的相位中心,保证能在高飞行高度、高速度情况下正常工作;e)电源系统应满足航摄作业无间断供电;f)机内存储系统能够记录和存储航摄作业所有IMU数据、GPS数据以及时标(Event Mark)数据及其他必要数据;4.4 基站GPS接收机为保证IMU/DGPS辅助航空摄影飞行,必须在基站架设高精度GPS接收机,与飞机上机载高精度GPS接收机同步进行GPS观测。
基站GPS接收机的性能应与机载GPS接收机性能相匹配,且满足如下要求:a)基站GPS接收机为高精度测量型双频双P码GPS接收机,最小采样间隔不大于1s;b)具有带抑径板或抑径圈的GPS信号接收天线;c)配有充足的电池或电源系统,能保证航摄作业中供电不间断;d)配有能适应满架次作业所需地面观测数据存储要求的存储器;4.5 机载GPS信号接收天线安装机载GPS信号接收天线安装应满足如下要求:a)稳定安装在飞机顶部外表中轴线附近,尽量靠近飞机重心和航摄仪主点位置;当航摄仪没有实时旋偏角记录装置时,天线相位中心与航摄仪主点位置偏差不大于20cm;b)安装位置应方便偏心分量的测量;c)飞机转弯时机翼可能对天线造成的遮挡最小;d)尽量使安装后的天线在飞机平飞状态时处于水平;e)尽量避免来自飞机无线电信号源的串扰。
天线安装前,应在计划安装的位置进行GPS静态观测来验证该位置是否满足上述要求。
方法是:在飞机附近无遮挡的适当位置,采用同类型GPS接收机,与机载GPS接收机进行同步静态观测,观察机载GPS接收机与飞机附近GPS接收机收到的卫星情况并进行分析。
4.6 偏心分量测定机载IMU/GPS系统与航摄仪连接安装完毕后,应精确测定偏心分量,并填写偏心分量测定表(见附录A)。
偏心分量的测量误差应不大于lcm。
4.7 航摄系统检查航摄系统所有设备均应按照有关规定进行性能检测或检定。
航摄系统安装、连接后,应在地面对整个系统进行航摄模拟试验或进行试验飞行,检查IMU、GPS接收机、航摄仪、电源系统、记录系统等工作是否正常。
5 航摄设计IMU/DGPS辅助航空摄影的航摄设计工作按照GB/T 15661和GB/T 19294有关规定执行。
5.1 航摄方案选择及航线设计5.1.1技术方案选择1:50000比例尺航测成图时,可采用直接定向法或IMU/DGPS辅助空中三角测量方法。