pos辅助航空摄影测量应用试验研究

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1、韩晓慧（河北省第三测绘院河北石家庄（）50031）摘要：木文基于笔者多年从事航空摄影测呆的相关工作经验，以P0S辅助航空摄影测呆为研究对象，论文首先分析了P0S的工作原理，进而探讨了以关中某地区航摄测量为背景的P0S辅助航摄测量试验，论文详细探讨了整个试验的流程和方法，给出了试验结论，相信对从爭相关工作的同行能有所裨益。关键词：P0S航空摄影测量辅助试验RC-30中图分类号:P23文献标识码：A文章编号:1672-3791（2013）12（6）-0031-02□□:表示平高点：•:表示岛程点；▲:农不检枝场布点；以卜嗣.图1关中A区控制点布设方案示童图表1试验概况任务名称P

2、OSAV510关中试飞摄区名称A区B区测区范围东经10X°4X'-10X°IX'北纬3X°2X'-3X°0X，东经10X°0X'-10X°0X'北纬3X°2X'-3X°2X'测区面积（km2）124396摄影比例尺1：400001：10000镜头焦距（mm〉88305基准面（m）5XX3XX绝对航高（m）4XXX3XXX航线数87单航线长61.3316.50摄影相机RC-30摄影胶片柯达胶片(2402,2444)科技资讯SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION31航空摄影测量技术是在飞机上利用航摄和机对地面连续摄取像片，结合地面捋制点测S、处理和立体测绘等

3、步骤，绘制出地形图的作.业，是我国获取基础地理信息数据的主要手段之一。冃前，我国重大自然灾害监测与预警、资源利用与环境监测怨领域都需要大晟的高分辨率、高精度的地理信息数据，这些数据与我国经济的可持续发展紧紧相关。航空摄彫测量的基本原理就是利用航摄像片对毎对同名像点的投影光线进行后方交会，获得相应地面点的空间坐标。为了获得正确的交会结果，必须确定摄影像片影像每一条投影光线在摄影时刻的空间位置与方向，而其空间位置与方向是rh其航摄相机的内方位元素和外方位元素所决定的。内方位元索是指摄影中心与相片中心位登的三个参数，可以通过测试航摄相机来完成；外方位元素是指像点在摄影瞬间的空间三

4、维位置与三维姿态六个运动参数，外方位元素则需要采用其它更复杂的技术途径来解决。传统航空摄影测量一般需要使用野外控制点并通过空中三角测量加密求解外方位元素，而野外控制点的布设工作繁琐，在荒漠.高山等困难地区野外控制点更是难以布设，因此，尽量减少乃至摆脱对野外控制点的依赖而克接对像片定向一克是摄影测吊:的重要研究方向之一。为此，人们一立试图在航空摄影飞行过程中直接记录或确定航摄相机的位豐和方向，并利用这些定向数据实现航摄像片的绝对定向。20世纪90年代,GPS（GlobalPositionSystem,全球定位系统）辅助空中三角测量的方法得到了广泛应用，利用GPS获得的定位信息

5、用来辅助空屮三角测虽，展现了导航技术在测绘领域的应用丽景。GPS技术虽然解决了像片的定位问题，但是无法获取像片的姿态参数，不能彻底摆脱地面控制。随着航空摄影测量技术和惯性导航技术的发展，一种新的方法开始应用于航空摄影测量定位定向系统（PositionandOrientationSystem,简称POS系统）辅助航空摄影°机载POS系统集GPS技术与惯性导术于-•体，使准确地获取航摄相机曝光时刻的外方位元素（GPS测量得到位置参数，惯性导航系统得到姿态参数）成为可能.从而实现了无（或少呆）地面控制点，甚至无需空中三角测量加密工序，即可克接定向测图，从而大大缩短航空摄影作业周

6、期、提高生产效率.降低成木。因此，POS系统的出现，将从根木上改变传统航空摄影的方法，进而引起航空摄影理论与技术的讥人飞跃。随着计算机技术的发展及其惯性、GPS器件精度水平的提高,POS无论定位定向粘度还是实时数据处理能力都会有质的贺高，将会在航空摄影测绘方面发挥越來越巫要的作用oPOS系统高粘度定位定向技术是POS系统应用的关键技术，它的研究可以极大的推动POS系统的发展。1POSI作原理IMU惯性测虽单元最大优点是不依赖于任何外界信息，能够进行完全门主的导航。惯性测量单元能够连续长时间的工作，可以提供多种导航信息如位置、速度、航程、航向，还可以提供水平及方位基准，精度较

7、高。但是，惯性测呈单元的精度主要収决于惯性器件（陀螺仪和加速度计）的精度，并.4具定位谋差随时间积累，精度逐渐降低，这对于需要长时间工作的情况是极为不利的。而且其初始对准时间长，所以想到利用其它定位手段作为参考信息源，定期或不定期地对惯性测量单元进行综合校正，对惯性器件的漂移进行补偿。GPS卫星导航系统具冇定位結度高的特点，而且能够进行全球、全天候.全天时、多维连续定位，其精度不随时间变化。然而，GPS是非口主式的系统，不能提供诸如载体姿态等参数，运动载体上的GPS接收机不易捕获和稳定跟踪卫星信号，动态环境造成中信