河南城建学院本科毕业设计(论文) 第三章 GPS/INS辅助航空摄影测量的方法
位元素是作为已知值参加计算的,因此它将直接影响最后的计算精度。如焦距存在20 μm的误差,对于1: 10000比例尺的成果,在高程上就会产生20cm误差。从表-2中也可以看出,经过内方位元素自检校获得的精度,尤其是高程精度有明显提高。
(6)检校场检校误差
检校场检校是为了求出IMU与航摄仪之间的偏心角(Misalignment Angle)以及线元素分量偏移值(Position Offset)。它将作为固定误差修正引入平差计算,因此对精度产生直接影响。尤其在直接定向中,检校参数的稳定性是至关重要的。
27
河南城建学院本科毕业设计(论文) 第四章 GPS/INS组合导航在航空摄影测量中的应用
第四章 GPS/INS组合导航在航空摄影测量测量中应用
高精度大负载惯性稳定平台是高分辨率航空遥感系统的重要组成部分,其作用有二,一方面是用于承载重量较大的遥感载荷,另一方面是抵消载体在方位、横滚和俯仰三个方向传递的角运动,克服载体姿态变化与外界环境扰动对遥感载荷视轴稳定的影响,实现航空摄影时数字航测相机系统保持水平(俯仰和横滚两个方向),控制数字航测相机系统航偏角的幅度,从而保持航空摄影相机姿态的稳定,提高航空摄影的质量和效率,同时也能补偿姿态变化带来的像移。
GPS与IMU集成为高精度POS系统,用于精确量测遥感载荷中心的运动参数,该系统充分发挥了IMU与G PS各自的优点,通过对INS数据和L3 Pb数据的联合处理来提高定位精度:IMU频繁的被运动中的GPS纠正,有效的控制了误差随时间的不断积累,同时高精度的IMU定位结果在短时期内可以很好地解决UPS动态环境中的周跳和信号失锁问题。GPS与IMU联合使用可以提高二者的性能,最终提供给传感器连续、高精度的位置和姿态参数。下图呈现了组合导航工作原理的基本结构。
高精度POS的核心部件是高精度IMU,而高精度IMU的核心器件是高精度陀螺。光学陀螺与机械转子陀螺相比,具有成本低、可靠性高的优点。集成有光学陀螺的捷联式惯导系统,由于以数学平台取代物理机械平台,使导航系统的机械结构极大简化,系统整体的体积小,重量轻,价格低。 天线
稳定平台 图-7 高精度惯性稳定平台组成
图-8 内业数据处理流程图
IMU GPS
POS数据
图-6 工作原理图 28
河南城建学院本科毕业设计(论文) 第四章 GPS/INS组合导航在航空摄影测量中的应用
IMU 信号器 加速陀螺 度计 有效 干扰力矩 载荷 M 稳定平台台体 图 7 高精度惯性稳定平台组成
29
放大器 滤波器 放大器 校正网络 伺服控制电路 河南城建学院本科毕业设计(论文) 第四章 GPS/INS组合导航在航空摄影测量中的应用
影像处理
获取测区满足
要求的影像
单片后方交会
获取像点坐标 获取检校飞行影像 的外方位元素真值
POS数据处理 与影像相对应得Mark时刻 30
河南城建学院本科毕业设计(论文) 第四章 GPS/INS组合导航在航空摄影测量中的应用
下面是一个航空摄影测量外业的部分处理结果:
图-9 位置精度
图-10 姿态精度
31