IMUDGPS辅助航测技术应用探讨

IMUDGPS协助航测技术的应用商讨IMUDGPS协助航测技术的应用商讨IMUDGPS协助航测技术的应用商讨IMUDGPS协助航测技术的应用商讨纲要：本文介绍IMU/DGPS协助航空拍照丈量技术的观点和IMU/DGPS系统的构成，并联合详细项目商讨了IMU/DGPS协助航测技术的应用。重点词：IMU/DGPS航空拍照丈量基站检校GPS中图分类号：P231文件表记码：A文章编号：1007-94162014）01-0218-01当前，航空拍照丈量成为我国各地域基当地形图主要选择的生产方法之一。IMU/DGPS协助航测技术战胜了传统作业过程中工序繁琐，成图周期长等弊端，可直接测定航片的外方向元素，并依靠其易于实行、正确高效的特色渐渐代替传统丈量方式成为航空拍照丈量的主要生产方法。1IMU/DGPS观点IMU/DGPS协助航空拍照丈量是一种新式的航测技术和方法，它把IMU（InertialMeasurementUnit，即惯性丈量单元）技术和DGPS（DifferentialGPS，即差分GPS）技术结合在一同，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察GPS卫星信号，然后经过GPS载波相位丈量差分定位技术获取航摄仪的地点参数，并使用高精度惯性丈量单元直接测定航摄仪的姿态参数，经过IMU、DGPS数据的联合后办理，最后获取测图所需的每张像片高精度外方向元素。2IMU/DGPS系统的构成IMU/DGPS集成系统能够与多种传感器相连，实现直接传感器定向或协助定向丈量。完好的IMU/DGPS集成系统由软、硬件两部分构成，此中软件包含：GPS/IMU滤波办理软件、DGPS

数据差分办理软件、检校计算软件等；

硬件包含：IMU

、地面和机载的

GPS

接收机、高性能机载

GPS

天线、机载计算机等设施。当前，国际上有代表性的两套

IMU/DGPS系统，分别是加拿大Applanix企业的POS/AV系统和德国IGI企业的AEROControl，这两套系统的性能基真相当。3IMU/DGPS协助航测技术的应用IMU/DGPS协助航测技术减少了野外布设控制点的工作量，能够直接获取影像的外方向元素，进一步提升外方向元素的精度，特别是那些困难地域或特别地区相同能够达成测图工作，并能迅速生产多种种类的数字地图产品。3.1IMU/DGPS协助航测的方法1）直接定向法（DirectGeoreferencing即DG）是指利用惯性丈量单元（IMU）和高精度DGPS，获取航空拍照时刻航摄仪精准空间地点坐标和影像姿态，经过对系统偏差的校订后获取每张像片的高精度外方向元素。（2）IMU/DGPS协助空中三角丈量方法（IntegratedSensorOrientation即ISO）是将利用IMU/DGPS技术直接获取的每张像片的外方向元素，作为加权观察值参加拍照丈量地区网平差，进而获取更高精度的像片外方向元素成就。3.2IMU/DGPS技术方案测绘人员依据测区复杂多变的地形条件，为了高效、快速的达成地形图的测绘任务，应当选择不一样的拍照丈量方法。假如是测区地形多为平川或丘陵，在进行1：10000比例尺航测成图时，选择IMU/DGPS协助空中三角丈量方法；假如测区地形多为山地及特别困难的荒漠、沼泽或丛林等地区，在进行1：10000比率尺航测成图时，选择直接定向法或IMU/DGPS协助空中三角丈量的方法。同时，天气和季节对航摄和获取卫星影像有很大影响。该项目南起河南省邓州市，北至北京市大兴区（北纬32°40'～39°44'，东经111°39'～16°05'）。项目的主要任务是：基准站的布设和丈量，检校场中检校点地面标记布设和丈量，检校场附加点的选定和丈量，经度考证区外业检测点影像实地丈量。详尽任务不做赘述。1）基站；IMU/DGPS协助航空拍照丈量的核心是获取高精度的三个线元素和三个角元素。线元素主假如经过DGPS丈量手段来获取的，所以需在测区内或测区邻近布设必定数目的GPS地面观察站（简称GPS基站），与飞机上机载的高精度GPS信号接收机同步进行观察。因为挪动站与基站间之间的距离越大，用DGPS方法获取的地点精度越低。所以，依据航摄项目所需的精度布设了6个基站。地址分别选在河南省镇平县、梁北镇、辉县和河北省十里亭镇、木村乡、白沟乡，距离摄区最远端在100km内。基准站点名是所在地名，点号取点名的大写首字母作为独一编号。基准站成立后应拍摄基准站的数码像片和基准站的景观数码像片。2）检校；在实质生产中需要采纳拍照丈量坐标系下的精准外方向元素，而IMU/DGPS系统测定的地点和姿态是惯性坐标系下的直接丈量数据。为了达成两个坐标系下的数据变换，采纳飞翔检校场的方法来进行。为确立姿态丈量单元IMU与航摄仪之间的角度系统差以及线元素重量偏移值，须建立检校场。检校场应布设在测区内和测区邻近能够实行野外像控丈量的地区，该项目分别在河南、河北测区布设2个检校场，每个检校场精选摄区中的三条相邻航线的一部分，每条航线上有12个连续像对；航线重叠和旁向重叠均按正长叠度设计；每个固定检校场内布设4个平面、高程控制点，点位与像片边沿不小于1.5厘米。在进行检校场控制点丈量的同时，还在检校场范围内明显地物处起码布设2个检查点，便于检校场空三结果的检核。3）GPS丈量；航摄开始前达成全部检校点和检校场附加点的布设，其观察可在航摄前后进行。每时段结束后要实时下载数据，达成数据的变换、检查和备份工作。观察时量取GPS天线高，填写观察手簿。丈量前、丈量中和丈量后应分时段记录观察手簿，三次量测仪器高至毫米级，较差小于等于2毫米。基站上和机载的GPS接收机采纳双频静态同步观察，观察时采样间隔设为～1s，观察时间从飞机滑行前20min到下降静止后15min，一般长4h～6h，GPS设定卫星截止高度角为5°～10°。每个检校场独自联测成一个GPS网，该网和就近的1个基准站联测。基准站应和GPS网内与基准站邻近的2个点同步联测。结语航摄数据结果显示，将IMU/DGPS协助航测技术应用于该项目中获得优秀成效。可是因为一些客观原由，造成某些测站需要进行重测，增添了工作量。所以，在此后的航测工作中应进一步采纳举措，提升计算精度，推进我国航空拍照丈量家产的升级。