基于无人机的GNSS/INS辅助空中三角测量像控点布设方案分析

GNSS/INS组合系统广泛应用于航空摄影测量和道路测量等领域。本文研究无人机搭载GNSS/INS辅助空中三角测量像控点的密度、平面精度、高程精度,并对其进行分析研究,提出GNSS/INS技术辅助空中三角测量应用于低空摄影测量大比例尺成图的解决方案。     

机载定位定姿辅助空中三角测量成图精度分析

通过衡阳测区的POS辅助航空摄影测量实践,文章利用HNCORS对UCXP搭载POS/AV510系统获取的航摄影像及POS数据进行像片控制测量,采用DPGrid空三加密技术进行内业加密,生成1∶2000正射影像图.通过成图精度验证,结果证明UCXP航摄仪搭载POS/AV系统,经过DPGrid空三的加密成果,能满足该测区平面和高程精度要求.     

高精度POS在无人机航摄大比例尺测图中的应用

机载POS是GNSS/IMU辅助空中三角测量中的关键要素,准确的机载POS数据对提高空三加密成果的精度,具有重要的现实意义。随着低空无人机机载GNSS/IMU技术的发展和完善,大量试验表明利用传统GNSS/IMU技术在较少地面像控点情况下,无人机测绘地形图的精度只能满足中小比例尺地形图的要求。但是在传统无高精度POS技术的情况下,由于无人机影像具有数量多、基线短、重叠度不规则、畸变大等特点,使其仍需要大量地面像控点以提高空三加密精度,因此,工作效率会严重受外业像控测量任务的制约。通过应用高精度实时RTK与无人机航测相结合的技术,在无地面像控的情况下,经过项目试验和严格的精度分析与误差分析,证明了其在大比例尺测图应用中无需像控仍能达到相关规范中的测图精度要求,从而提高无人机航摄全流程作业效率。     

无人机摄影测量三维建模与地形测量精度分析

当前利用多旋翼无人机倾斜摄影建立三维模型,已在大比例尺地形测图中广泛应用,相较于传统数字测图,其作业方式和效率均有了很大改变。本文采用飞马多旋翼无人机,搭载D-OP3000倾斜摄影模块,在某低山丘陵地貌区域获取高精度倾斜摄影数据后,利用Context Capture软件进行空三加密和三维建模,并采用山维科技EPS软件进行立体测图;同时对倾斜摄影和垂直摄影在免像控和有像控点不同方案的精度进行比较,验证了免像控方案空三精度、模型分辨率及地形测量成果质量能满足1∶1000比例尺地形图精度要求,有像控点方案高程精度较高,可满足1∶500大比例尺地形测图和土方工程量计算精度要求。     

基于VirtuoZo软件平台进行空三加密的误差分析

空三加密就是通过地面控制点和加密点,利用区域网的平差解算,完成全测区的空中三角测量。空三加密是航空摄影测量内业部分的第一步,作为内业测图的基础,它是非常重要的一步,它决定了数字地图的质量和精度。所以,尽量减少空三加密误差是保证内业测图成果最有效的方法。本文简单介绍了以框幅式航飞影像为例进行空三加密的基本情况,以空三加密过程中误差为主要论述对象进行说明。     

POS辅助空中三角测量在山地测区DOM制作的应用

为农村土地确权登记发证,以湖北省1：2000基础影像数据DOM制作项目为例,介绍了基于POS辅助空三在大比例尺山地测区的像控布点方案和加密方法,并对测区范围的空三成果进行精度检查和统计分析。结果表明,对于山地测区,在外业布设25-30条基线一对像控点的条件下,利用POS辅助空三测量,空三加密精度可以达到1：2000大比例尺成图要求。     

空三加密更新测量在大比例尺数字化成图中的应用

介绍空三加密更新测量实际上就是利用已成图的旧控制成果资料,在将要更新成图与新飞的航片上,利用原有的旧像控点成果再适当布测少部份新像控点,通过现有的自动空三选点量测AAT3.4及光束法区域网平差PATB-NT软件系统进行空三加密更新量测、平差、解算作业的过程。本方案在是否能达到航测大比例尺1∶1000的数字化成图的精度要求上进行了实际探讨与论述。     

陆地导航中GNSS/陀螺仪组合实时测姿方法

在陆地导航系统中使用GNSS/INS组合导航会增加系统成本,多天线GNSS测姿精度受基线长度影响,且存在的模糊度固定问题。本文提出仅利用一个陀螺仪和单天线GNSS组合来进行实时测姿。先由单天线GNSS计算姿态角3参数,航向角为陆地导航的关键参数,为此将陀螺信息与GNSS导出的航向角进行融合。分析了单天线测姿在载体静止或低速运动时精度很差的原因,提出了在组合滤波中进行解决的方案。推导了GNSS和陀螺信息融合的滤波模型,将陀螺仪信息作为状态模型的控制输入,以GNSS航向为滤波观测值。实验结果表明,GNSS/陀螺仪组合计算的航向角精度和可靠性相对GNSS测姿结果均有很大提升。     

GNSS/INS组合导航在航空摄影中的应用研究

主要研究了GNSS/INS组合导航在航空摄影中的应用.介绍了GNSS/INS组合导航的优点和应用理论,在此基础上,主要研究偏心分量、偏心角的测定,预处理POS数据,GNSS/INS数据联合处理,检校场空三解计算与EO文件的输出等整个GNSS/INS导航在航空摄影的应用,从中体现出该导航应用于航空摄影的优越性.     

零速修正在GNSS/INS组合导航中的应用

探讨了零速修正在GNSS/INS组合导航中的应用.给出了GNSS/INS松组合的数学模型,针对载体的静止状态,设计了两种零速修正方式并给出了相应的量测方程,对实测数据以不同的实验方案进行解算和分析,实验表明:同时使用零速修正和GNSS位置、速度观测值时,可以显著提高载体处于静止状态时的速度精度;只使用零速修正和GNSS速度观测值时,又可以提高载体处于静止状态时的位置精度;但零速修正对姿态精度的改进不明显.     

GPS／INS组合系统的工作原理及其在航空遥感中的应用现状

GPS／INS组合系统应用于航空摄影测量时可以直接给出相机曝光瞬间的外方位元素，从而部分乃至全部地摆脱传统摄影测量对地面控制点的依赖。本文主要介绍GPS／INS组合系统的工作原理及特点，以及GPS／INS组合系统辅助航空摄影测量与遥感的国内外应用现状。     

稀少控制条件下无人机空三加密及在公路地形测图中的精度分析

针对无人机航空摄影测量地面控制点多的问题,介绍了一种无人机影像空中三角测量方法,基于动态精密单点定位,使用单台GNSS接收机获得高精度摄站点三维坐标,地面无需架设GNSS基站。通过平地、山地公路项目试验,分析了稀少控制条件下的控制点布设方法及空三加密精度,少量地面控制点即可满足1：2000比例尺地形图的精度要求,极大减少了内、外业工作量,简化了无人机航空摄影作业方式。     

GNSS/INS组合导航系统定位精度分析

GNSS/INS组合导航系统近年来得到了快速发展,应用领域越来越广泛。组合导航的定位精度是一个重要的研究方向,本文将应用于航空遥感领域的高精度GNSS/INS组合导航系统放置在地面平台上,采集试验数据,通过与NRTK定位结果比较,对组合导航系统定位精度进行分析,得出GNSS/INS组合导航系统的定位精度可达到厘米级的试验结论。     

利用差分GNSS获取高精度无人机影像外方位线元素

目前,微小型无人机遥感系统定位精度低,需要布设大量地面控制点,才能满足空三和测图精度要求,为提高无人机遥感系统影像的后期处理效率,文中研究利用差分GNSS模块,结合后差分算法提高POS数据精度,并通过位置标定、相机时间延迟改正等关键技术方法开展研究,最终获得高精度相机曝光时刻的位置信息,以此为基础,集成一套基于差分GNSS的无人机遥感系统。通过实验,最终实现以少量地面控制点获取高精度无人机影像外方位线元素,提高无人机影像后期处理效率,具有一定工程应用价值。     

低空无人飞艇航测相机稳定平台控制方法

针对低空无人飞艇航空遥感系统平台姿态稳定问题，以及现有稳定平台用于无人飞艇航测系统存在的困难，提出了基于轻小型低精度GNSS/IMU系统和PID算法的三轴稳定平台控制方法。该系统结合双GPS轻小型组合GNSS/IMU系统，采用分离相机和GNSS/IMU系统控制方式，采用PID控制方法，利用STM32控制芯片电路实现稳定平台的控制，解决无人飞艇航测系统相机姿态稳定问题。最后通过飞行试验验证了该系统的稳定性。试验结果表明，该方法能够满足相机系统的俯仰和翻滚角度及航偏角度控制的要求，能够有效隔离无人飞艇姿态的不稳定对成像系统的影响，对于提高无人飞艇航测系统成图精度有重要意义。     

基于困难地区的无人机影像像控点布设研究

近几年来,GPS/INS组合的导航系统——POS系统已逐步成熟,并应用于无人机飞控系统,虽然POS精度不是很高,但是其实现了影像外方位元素的直接获取,并且摆脱了传统摄影测量对大量地面控制点的严重依赖,方便了影像像控点的布设。同时,为了使成果DOM精度达到项目要求,少量控制点的布设仍不可避免,为此,如何合理选取困难地区像控点布设方案成为工程项目中急需解决的问题。为了获取针对困难地区的像控点合理布设方案,本文基于甘肃陇南地区土地确权项目,通过对测区无人机影像采用不同的像控点布设方案进行空三平差处理,分析正射影像图的平面精度情况来选取适合当地的布设方案。实验结果表明,在满足生产精度的前提下,适当放宽国家规范的像控点布设要求的同时,给出困难地形的像控点布设方案,能极大提高像控点测量野外作业效率,并且可以在其他测区推广使用。     

GPS辅助空中三角测量技术在无人机海岛测图中的应用

本文通过示范区海岛大比例尺测图应用,试验了不同地面控制点数量、有无GPS辅助空三对比实验,测试验证了利用控制航线的GPS辅助空三技术方法,在少量控制情况下可满足海岛大比例尺测图精度要求,能够填补国内低空无人机海岛大比例尺测图空白。     

多视几何理论辅助的无人机低空摄影测量空三加密

为降低无人机飞行姿态较差对后续空三数据处理的影响,将计算机视觉多视几何理论引入传统摄影测量,将其三维数据处理结果作为摄影测量空三加密的初始数据,以提高空三加密的精度和可靠性。不同地面分辨率和不同地形特征的多个测区试验证明了所提方法的正确性,为实际应用提供了理论和实践参考。     

POS系统辅助航测技术快速制作正射影像图

随着POS系统辅助航空摄影测量可以大大减少地面控制点、缩短成图周期、节省成图费用逐步应用到航空遥感的各个阶段。本文通过POS系统辅助航测技术获取的源数据来快速制作正射影像图,证明能达到所需的精度要求。     

利用Google Earth解决控制测量生产中大数据量影像带来的难题

探讨了利用Google Earth辅助进行像片控制测量控制点布设的优点,介绍了利用Google Earth进行像控点布设的方法和作业流程。