第19讲—GPS-POS辅助空中三角测量VIP专享VIP免费

1§6-9GPS辅助空中三角测量GPS-basedAerialTriangulation利用GPS获取摄站三维坐标以实现GPS辅助空中三角测量，使摄影测量野外作业大量减少，甚至完全免去地面控制点，是摄影测量工作者的目标。山东科技大学测绘科学与工程学院2GPS应用测定地面控制点实时航摄飞行导航GPS辅助空中三角测量用于传感器的定位和姿态测定GPS可用于确定各种成像或非成像传感器的位置，也可扩充来测定传感器的姿态。此外，GPS还可与惯性导航系统(INS)组合起来测定传感器所有的外方位元素。此时，INS有助于解决GPS数据的周跳和失锁，同时可测定传感器的三个姿态角；而GPS则能连续控制INS的误差积累，实现真正的连续动态定位。山东科技大学测绘科学与工程学院3§6-8GPS辅助空中三角测量1、GPS辅助空中三角测量概述2、航摄仪摄站坐标的测定3、GPS辅助航摄仪内方位元素的测定4、GPS辅助光束法区域网平差5、总结山东科技大学测绘科学与工程学院4一、GPS辅助空中三角测量概述在摄影测量中，GPS主要用于测定空中三角测量所需的地面控制点。实质是用GPS卫星定位网静态测量来取代常规仪器大地测量以获取区域网平差所需的地面控制点。优点：较常规大地测量速度快、成本低、无须考虑通视条件。不足：不可能为区域网建立实时地面控制，对通行困难等地区，劳动强度大；对国界、沼泽等作业人员无法到达地区显得无能为力。它适用于测定少量地面控制点以作为区域网平差所需控制信息的一种补充手段。它仍属于GPS在大地测量中的应用范畴，是像片野外控制联测的新方法。山东科技大学测绘科学与工程学院5一、GPS辅助空中三角测量概述GPS辅助空中三角测量利用安装于飞机上与航摄仪相连接的和设在地面上一个或多个基准站上的至少两台GPS信号接收机同步而连续地观测GPS卫星信号，同时获取航空摄影瞬间航摄仪快门开启脉冲，通过GPS载波相位测量差分定位技术的离线数据后处理获取航摄仪曝光时刻摄站的三维坐标，然后将其视为附加观测值引入摄影测量区域网平差中，经采用统一的数学模型和算法以整体确定物方点位和影像方位元素并对其质量进行评定的理论、技术和方法。目的——极大地减少甚至完全免除常规空中三角测量所必需的地面控制点，以节省野外控制测量工作量、缩短航测成图周期、降低生产成本、提高生产效率。山东科技大学测绘科学与工程学院6一、GPS辅助空中三角测量概述GPS航空摄影卫星2卫星3卫星4卫星1地面基准站山东科技大学测绘科学与工程学院7一、GPS辅助空中三角测量概述从1984年Ackermann教授首次报道利用计算机控制导航系统CPNS数据进行联合平差的模拟试验结果起，Schwarz[1984]，Lucas[1987]，Ackermann[1986]，Friess[1986],李德仁[1989]，袁修孝[1994]报道了利用GPS数据进行区域网平差的理论研究和模拟试验结果，对GPS辅助空中三角测量有了新的认识。后来进行了实际试验和生产。目前，国际上一些知名的空中三角测量平差软件，如PAT-A，PAT-B，BLUH，BINGO等，甚至连数字摄影测量工作站上的区域网平差软件，都具有进行GPS辅助空中三角测量的功能。山东科技大学测绘科学与工程学院8一、GPS辅助空中三角测量概述主要结论1、采用基于载波相位差分动态GPS定位技术可以厘米级精度确定机载GPS接收天线相位中心的三维坐标，但坐标值包含有随时间变化的线性漂移系统误差。2、由GPS所确定的三维摄站坐标可有效地用于摄影测量区域网平差。由它们和少量地面控制点出发求出的加密点坐标精度要优于GPS摄站坐标自身的精度。3、摄影测量区域网平差中像片外方位线元素（即摄站坐标）的利用要比角元素更有效。附加的姿态测量数据在其精度很高时可用来改善加密点高程的精度，当其精度不高时对平差结果没有多大帮助。山东科技大学测绘科学与工程学院9一、GPS辅助空中三角测量概述主要结论4、原则上讲，只要一个区域中所有记录的GPS信号连续而没有发生失锁、周跳等信号间断的情况，摄影测量区域网平差时，可用GPS摄站坐标完全取代地面控制点进行无地面控制的空中三角测量，但前提条件是，区域网平差必须在WGS84系中进行。5、为获得国家统一坐标系或局部坐标系中的加密成果，需要有一定数量的GCP，最好在区域的四角布设4个平高点...