基于三次样条插值实现无人机高动态运动轨迹插值

差分全球卫星导航系统（GNSS）技术辅助空中三角测量技术可实现无人机影像元素的高精度绝对定位．机载GNSS模块采样频率一般不超过50 Hz,更高的采样频率对GNSS模块软硬件提出更高的要求．本文基于三次样条函数实现无人机高动态定位的三维坐标插值,并通过实测数据检验三次样条函数的适用性,实验结果表明,固支样条更适用于无人机高动态运动轨迹坐标插值,当采样频率高于5 Hz时,平面插值精度优于1.0 cm,高程插值精度优于2.2 cm.      

对偶四元数近景影像空中三角测量法

提出了一种对偶四元数近景影像空中三角测量方法,利用对偶四元数统一表示光线束在空间中的螺旋运动,近景区域网内所有光线束的角元素用对偶四元数的实部表示,所有线元素以对偶四元数的实部和对偶部分共同表示,最终建立对偶四元数空中三角测量平差模型,实现内、外方位元素和模型点物方坐标的解算。选用真实影像和大姿态角模拟影像开展了空中三角测量试验,试验结果证明对偶四元数近景影像空中三角测量方法能获得较高的精度。     

三线阵CCD影像短航线空中三角测量的模拟实验研究

本文主要介绍了解决三线阵CCD影像短航线空中三角测量问题的自由外方位元素平差方法及相关数学模型,按不同的卫星摄影测量条件,分别用直接前方交会、自由外方位元素平差方法及外方位元素观测值参与平差,进行了数学模拟计算,结论是:采用自由外方位元素平差方法,可以构建精度与直接前方交会相当,但“无y视差”的短航线立体模型。     

提高卫星三线阵CCD影像空中三角测量精度及摄影测量覆盖效能

利用数字模拟方法,进一步探讨了类似MOMS-02参数的卫星三线阵CCD影像单航线、航线首末4角隅设一个控制点(以下简写为单航线4控点)的空中三角测量高程精度低的问题。研究得出,宽高比特别小(1:9)只是原因之一,更主要的因素还在于平差整过程数学关系带有近似性(包括EFP法和定向片法)。提出了改善精度的措施,并拟订了提高卫星三线阵CCD影像空中三角测量精度及摄影测量覆盖效能的系统。模拟计算表明,航线长度可以≥2B,在有外方位元素或无外方位元素少量控制点条件下,不论二线交会区,还是三线交会区均可达到高程精度为6m的摄影测量成果。     

机载LiDAR和光学影像制作正射影像的方法

论述利用机载激光扫描系统(LiDAR)获得的激光点云和光学影像制正射影像的方法.以GPS和惯性导航单元提供的外方位元素结合激光点云作为地面参考,对光学影像进行空中三角测量,将LiDAR点云获得的数字表面模型经由滤波处理获得DEM,最后经过纠正算法获得正射影像.     

利用双高度层ADS40影像进行区域网空中三角测量

空中三角测量是利用航摄像片与被摄目标之间的空间几何位置关系,根据少量的野外控制点,计算节点的平面坐标与高程以及航摄像片的外方位元素的方法,是摄影测量过程中的重要环节。随着导航定位技术的发展,高精度POS装置被广泛安装到航拍飞机上,用于记录航拍时刻相机的位置与姿态,从而进行辅助空中三角测量。本文研究利用双高度层的ADS40航线影像,结合POS数据,利用一定数量的控制点,基于ORIMA软件进行空中三角测量,并对其解算精度与同一区域单高度层航线影像的空三精度进行比较。     

GNSS辅助摄影测量中几个问题的探讨

GNSS辅助摄影测量是在数字摄影测量基础上发展起来的一种技术手段。它使航空摄影、像片控制点布设、外方位元素的获取和空中三角测量进入了一个新时代。本文对航摄分区和补摄、区域划分以及像控点布设应注意的问题进行了探讨,同时,对应用前景进行了概述。     

旋转多基线数字近景摄影测量

提出了一种全新的数字近景摄影测量方法——旋转多基线数字近景摄影测量。该方法通过应用旋转摄影增大了摄影视场角,应用"多基线"的摄影方式增大了摄影交会角,提高了交会精度,并且解决了近景摄影测量中大交会角影像难以实现自动匹配的困难。同时,该方法将传统的区域网空中三角测量应用于近景摄影测量,用于影像外方位元素的解算,在提高精度的同时减少了外业工作量,提高了生产效率。     

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。     

GPS辅助空中三角测量在永城大比例尺测绘中的应用

一、引言 传统航摄技术无法获取像片的外方位元素,只能依靠野外像片控制测量获取大量的地面控制点,再通过空中三角测量获得内业测图所需的加密点及外方位元素数据。但随着空间先进技术在航空摄影测量领域的应用,     

机载高光谱仪几何检校方法及其在海岸带航空遥感调查中的示范应用

海岸带航空高光谱遥感测量与调查时,水面无法进行地面控制点测量,不能通过传统的空中三角测量方法得到数据准确的外方位元素,因此如何保证海岸带航空遥感数据的几何精度是测量的关键问题之一。在总结分析了CASI 1500H型推扫式机载高光谱仪的几何检校原理与模型特点的基础上,设计了一套针对该系统的几何检校方案,检校结果表明,无控制点情况下CASI 1500H高光谱影像的几何精度得到显著提高。使用该几何检校方法对大襟岛及其周边海域进行了CASI 1500H航空高光谱数据获取,基于该数据进行了大襟岛及周边海域的悬浮泥沙浓度反演示范应用,总体反演精度优于70%,满足海岸带航空遥感调查需求。     

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。     

五、摄影测量与遥感学

CH20020423 卫星摄影三线阵 CCD 影像的 EFP 法空中三角测量(一)/王任享(西安测绘研究所)∥测绘科学.—2001(4).—1～5系统介绍了 EFP 法空中三角测量的基本思想、EFP像点坐标计算、平差的数学模型和卫星摄影测量的数字模拟,并以模拟数据进行了自由网+控制点平差、外方位元素量测值参与平差、外方位元素量测值常差的分离以及区域平差等实验计算和实验结果分析。通过研究分析得出结论:(1)三条基线的航线可以保证三线阵 CCD 影像光束法平差的几何强度;(2)控制点可以布设在航线首末端,二线交会区的高程精度比三线交会区仅低约1.4因子;(3)外方位元素观测值是三线阵 CCD 影像光束法平差不可缺少的数据,经过平差可以不同程度地提高平差的高程精度。即使外方位元素观测值达到现代的精度,光束法平差的高程精度仍比直接前方交会高,所以三线阵 CCD 相机比单     

基于LiDAR数据与数字相机快速生成正射影像技术研究

介绍机载LiDAR系统获取地表三维信息的基本原理以及DSS数字相机与LiDAR系统的硬件组成和数据处理流程,讨论LiDAR设备的检校方法,利用GPS/INS提供的像片外方位元素信息和LiDAR提供的高精度DEM,避免空中三角测量数据处理,快速生成正射影像.摄区试验证明,快速生成正射影像周期短,节约成本,满足了应急测绘需求.     

提高非量测相机高程精度关键技术分析

由于无人机平台只能搭载非量测相机,其相机镜头畸变较大,同时无人机飞行姿态不稳定,更无法搭载高精度GNSS/IMU系统,导致了无人机航摄大比例尺成图的高程精度较差。针对以上问题,本文通过试验,在GPS辅助空中三角测量基础上,通过影像畸变差纠正、相机自检校,改正影像畸变;使用差分GPS获取更精确的摄站中心坐标;飞行垂直于常规航线的构架航线,以增加影像重叠度,提高空三模型稳定性。试验结果表明,相机标定、差分GPS和构架航线不仅可以提高GPS辅助光束法区域网平差的高程精度,还能有效减少野外像控点布设数量,针对带状图航测更具参考价值。     

一种快速的正射影像制作方法

本文研究利用测区前期的地形图来获取进行空中三角测量时所需的控制点三维坐标信息,对整个测区进行自动空中三角测量,获取每张像片的外方位元素,建立立体模型。然后在前期的数字高程模型(DEM)切割出对应模型的DEM,对像片进行数字微分纠正,获取每个模型正射影像。实验证明该方法的可行性。     

城区机载LiDAR数据与航空影像的自动配准

为解决机载LiDAR数据与航空影像集成应用中二者的配准问题,提出了一种机载LiDAR数据与航空影像配准的方法。首先,直接在LiDAR点云中提取建筑物3维轮廓线,通过将轮廓线规则化得到由两条相互垂直的直线段组成的建筑物角特征,并在航空影像上提取直线特征;然后,根据影像初始外方位元素将建筑物角特征投影到航空影像上,并采用一定的相似性测度在影像上寻找同名的影像角特征;最后,将角特征的角点当作控制点,利用传统的摄影测量光束法区域网平差解求影像新的外方位元素。解算过程中采用循环迭代策略。本方法的主要特点是,直接从LiDAR点云中提取线特征,避免了常规方法从距离图(或强度图)中提取线特征所产生的内插误差。通过与现有基于点云强度图的配准方法的对比实验表明,在低精度初始外方位元素的辅助下,本文方法能够达到较高的配准精度。     

月球遥感影像高精度定位研究

高精度影像立体定位是月球地形测绘的基础。对嫦娥1号光学传感器方位元素误差和方位元素相关性对影像定位影响进行了仿真,并建立了适合稀少、低精度控制点条件下月球光学影像区域网平差模型。该模型通过在月心直角坐标系(SOCS)进行影像空中三角测量来消除月球曲率引起的误差和测图范围限制,通过轨道形状的拟合与插值来减小摄影时刻轨道位置的偶然误差,在飞行坐标系中建立轨道修正模型来减少定向参数的数目,对轨道和姿态增加约束条件来提高月面控制点数目稀少及精度低条件下外方位解算的精度与可靠性。文中以克莱门汀10条轨道60景约195000km2月球南极区面阵影像和ULCN2005控制网为数据源,进行了不同方案的平差试验。通过对仿真和试验结果分析,得出月球遥感影像定位部分有益的结论。     

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DGPS与飞控系统GPS辅助空中三角测量精度对比分析

在同一架次飞行作业时,分别由机载差分GPS设备与无人机飞行控制系统GPS模块获取两组相机曝光时刻摄站点三维坐标。首先对比分析了两组摄站点坐标精度,然后运用两组摄站点坐标分别进行辅助空中三角测量,并对比分析不同控制点个数情况下两组数据辅助空三加密成果精度。结果表明,机载差分GPS获取的摄站点坐标与无人机飞控系统GPS模块获取的摄站点平面点位平均差值为4.606 m,高程平均差值为6.383 m;摄站点坐标精度对GPS辅助空三加密精度有较大影响,特别是在平面位置精度上;在无控制点和较少控制点参与情况下,差分GPS辅助空三加密成果精度远优于飞控系统GPS辅助空三加密成果;随着控制点的增加,两种GPS辅助空三加密成果精度均显著提高,两种空三加密成果精度迅速逼近。