航空摄影测量中机载pos系统高精度定位定向技术探究

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1、航空摄影测量中机载POS系统高精度定位定向技术探究摘要：定位定向系统(PositionandOrientationSystem,POS)是航空摄影测量设备中的机载基准传感器，由卫星导航系统、POS系统计算机构成，可以实时获取到载体速度、姿态、位置等信息，将POS系统应用在测绘领域之中已经受到了广大专家学者的认可，但是，如何提升POS系统的精度依然是一个难题，本文主要分析航空摄影测量中机载POS系统的高精度定位定向技术。关键词：航空摄影测量机载POS系统高精度定位定向技术研究中图分类号:P231文献标识码：A文章编号:1007

2、-9416(2013)11-0065-01航空摄像测量即通过飞机中的航摄仪器连续拍摄照片，并与地面控制点相结合，进行立体测绘的方式，该种测量方式是有关部门获取地理数据的主要手段。其中，定位定向系统(PositionandOrientationSystem,POS)是航空摄影测量设备中的机载基准传感器，由卫星导航系统、POS系统计算机构成，可以实时获取到载体速度、姿态、位置等信息,其应用范围十分的广泛，在现阶段下，POS系统辅助航空摄影测量技术也成为一个重点研究内容。根据测量精度的要求，POS一般使用载波相位差分定位的模式，能

3、够将精度控制在0.ini之内。下面就针对此项技术进行深入的分析。1POS系统定位方案分析POS系统是航空摄影载体导航的传感器，也是航空摄影拍摄照片的眼睛，有着十分重要的作用，POS系统主要由GPS技术与惯性导航系统进行组合与应用，由于不同拍摄相机对于POS系统精度要求不同，且POS系统误差对于照片的影响也不一，因此，不同摄像机对于其拍摄的侧重点与精度的要求也是不同的。POS系统有着DGPS技术与导航技术的共性，其硬件组成包括POS计算机系统，DGPS系统、惯性导航系统等等，此外,POS系统还有后续的处理软件。其中，DGPS与

4、GPS能够收集到实时GPS定位信息，而惯性导航系统就能够提供加速度与实时角速度信息，通过计算机系统就可以得到相关的信息。在得知到精确坐标之后，即可将坐标与基站信息进行对比，此时便可以得到GPS误差参数，将此信息通过广播发送用户便可以接收，经过改正后即可得出最终的定位结果。POS系统定位算法包括两个步骤，第一步，需要在系统的运行过程中对DGPS与IMU信息采取卡尔曼滤波算法进行计算，并将滤波量测相关信息储存起来，第二步，在上述步骤完成之后，即可利用储存的滤波量测相关信息对POS系统采取平滑滤波算法进行计算，校正开环误差，以便获

5、取到最优的运动参数。1POS系统高精度定位滤波算法2POS系统反向固定区间平滑滤波算法分析POS系统可以对收集的信息进行事后分析，如果对将飞行摄影阶段的信息充分的利用起来，那么便能够在一定程度上增加系统精度，固定区间平滑算法就是在此思想中发展而来的一种新算法，在计算时，需要计算卡尔曼滤波，在以此为基础计算出这一区间的其他数据，该种算法的准确性十分的理想，适宜用于POS系统之中。在计算时，需要先将导航时间假定为N,时间间隔的时刻为t,评估估值为，在0时刻到N时刻，对每一个时刻的误差进行分析，计算出估值，在估值过程完成后，使用固

6、定区间平滑滤波与储存估值得出平滑估值。考虑到该种计算方式对于计算机储存容量的要求相对较高，因此，一般用于事后处理工作之中。4结语总而言之，将POS系统应用在测绘领域之中已经受到了广大专家学者的认可，但是，如何提升POS系统的精度依然是一个难题，在POS系统之中，DGPS与IMU滤波算法一直都是其中的核心环节，为了提升计算的精度，可以在传统卡尔曼滤波器基础之上采取反向固定区间平滑滤波算法，该种算法可以有效提升计算的精度，在测量工作的应用中有着良好的价值。参考文献[ljLiangTang，JensKremer,HelmutKoh

7、lhaas・IntroducingDGPS/IMUbasedPhotogrammetrytoChina,PhotogrammetrieWeek2003,Stuttgart,Germany.[2]万辉，赖际舟，于明清，吕品•航空摄影测量中P0S系统高精度定位技术[J]•测绘工程，2013(06)・