基于小型无人机的近岸海域成果定位精度探讨

在无人机的空间分辨率达到0.05 m的情况下,它的定位精度就成了一个关键的因子,直接影响了成果的应用。而定位精度的高低直接与姿态航向测量系统、定位系统、控制点数量、分布有直接关系。目前,海南省海域管理无人机为小型无人机,其姿态航向测量系统仅由多个传感器组成。考虑到海南省近岸海域的特点,重点探讨了控制点的控制范围与定位误差的关系,无控制点情况下的定位精度分析,同时分析了各情况下误差特点,从而达到指导以后无人机作业,提高成果定位精度的目的。     

轻小型无人机飞控测姿数据辅助测图精度分析

针对轻小型无人机系统难以集成重量、尺寸较大的定姿定位系统,造成高精度传感器定姿定位数据缺失的问题,该文研究了基于无人机飞控系统定姿定位数据辅助测图的方法,统计分析了飞控系统姿态测量精度以及基于姿态数据辅助的测图精度。YS09无人机飞控系统姿态测量误差较大,姿态中误差低于±3°,航向中误差低于±5°。在直接地理定向的情况下,姿态角影响水平和高程测图精度,其中对平面精度影响小于0.1 H,对高程精度影响小于0.3 H;偏航角影响平面测图精度,影响约为0.098 H。结果表明:基于飞控姿态数据辅助测图精度较低,难以满足大比例测图的精度需求,仅适用于应急条件下对精度要求较低的测图需求。     

旋翼无人机工业区航测精度与控制点数量关系研究

针对工业区地表地物情况复杂、控制点布设不便的问题,提出了研究该特殊区域控制点个数与摄影测量成图精度关系的方法,以求用尽量少的控制点获取精度最高的摄影测量成果。以山东省某煤矿厂区旋翼无人机航拍为例,设置航高100 m,获取影像245景,设计了3、5、7、9、11、13、15、17、19九个等级的控制点数目,并设参照组消除了控制点布设方案引起的误差。分析得出结论,成果精度随控制点个数增加而提高,控制点增加到11个时竖直方向精度达到最优,增加到15个时水平精度达到最优。为以后类似情况无人机摄影测量工作控制点个数的选取提出了建议。     

利用视线向量修正进行SPOT-5影像高精度立体定位

介绍了SPOT-5卫星影像的严格几何处理模型及视线向量修正的原理,推导了基于视线向量修正的多像光束法平差模型。对SPOT-5影像进行实验,验证了影像系统误差的存在。将视线向量修正法的定位精度与轨道姿态误差直接修正法的定位结果进行对比,结果表明,视线向量修正法仅采用5个控制点就可以获得轨道姿态误差直接修正法采用10个控制点的定位精度。     

一种低成本、低精度SINS/GPS组合导航系统及试验研究

在SINS（捷联式惯性导航系统）与GPS组合时，航向角的可观测性较弱，经过卡尔曼滤波后，航向角误差虽有所改善，但仍呈发散趋势，当采用低成本、低精度SINS时，该趋势进一步加剧。为了抑制该发散趋势，针对某型低成本、低精度SINS硬件组成（包括AHRS（姿态和航向参考系统）与IMU（惯性测量器件））的特点，提出了利用AHRS代替SINS航向角信息的方法。实际静态与动态试验表明，利用该方法可有效地抑制组合系统航向角的发散趋势，定位精度较高。     

一种基于实践九号卫星的快速系统误差补偿技术

直接利用光学遥感卫星的严格成像模型对地面点进行定位,定位误差与卫星姿态测量误差有关,其中包括地球自转引起的偏流角误差和姿态角常差。偏流角误差可以根据星历数据予以有效消除,而姿态角常差一般要利用少量控制点进行消除。基于此,在消除偏流角的影响下,这里采用了一种改进的四元数算法——P-H算法用于快速计算姿态角常差,并对系统误差进行补偿。该技术较常用的欧拉角解算,具有原理简单,计算速度快和结果稳定的特点。通过实践九号卫星影像的实验表明,运用该技术能快速和大幅度提高卫星在稀少控制点情况下的定位精度。     

无控制点无人机倾斜摄影测量获取1∶500 DLG的方法研究

由于近些年无人机技术的兴起,数字线划图(DLG)采集的方式不再单一,人们开始使用无人机倾斜摄影测量的技术来获取DLG数据,但无人机倾斜摄影测量获取大比例尺DLG,需要布设多个控制点,实施过程耗时耗力,基于此,本文提出一种基于向量方位角的点位误差校正法,在无控制点的情况下获取大比例尺DLG。该方法通过无人机采集的POS数据对地面点坐标进行解算,以少量的特征检测点的点位误差作为位移向量,并计算该误差向量的坐标方位角,将观测向量的方位角平均值确定为误差偏移方向、平面中误差为偏移距离,对DLG进行整体误差校正。实验结果表明,通过该方法在无控制点采集的情况下,精度能够达到1∶500 DLG的要求,为无人机快速、高效地获取大比例尺DLG提供参考。     

低空无人机航摄控制点布设及影像精度分析

低空无人机航空摄影技术是近年来兴起的一种新型测量技术,该技术具有高时效、低成本、低风险等优点,成为了传统航空摄影测量和卫星摄影测量的有力补充,并在低空摄影测量中得到广泛的应用。本文阐述了无人机航摄的控制点布设,并通过试验对不同控制点的影像定位精度进行对比分析,结果表明该方法在实际操作中,不仅实施方便,而且需要的控制点数量要少,大大减少了工作量,可为今后无人机航测系统应用推广提供依据。     

卫星摄影姿态测定系统低频误差补偿

姿态测定系统不仅存在高频误差,还存在与卫星轨道纬度及时间有关的低频误差,严重影响无地面控制点测量精度。本文分析了产生低频误差的因素及相关解决措施,并在天绘一号(TH-1)卫星工程中,利用光束法平差实现低频误差的自动检测与补偿处理,消除低频误差对定位精度的影响,最后进行了试验验证。试验结果表明:低频误差补偿技术,很好地解决了无地面控制定位系统误差问题,为实现天绘一号卫星全球定位精度的一致性发挥了重要作用。     

无人机动态飞行轨迹的检测处理

无人机无线电测量定位系统的精度，一直无法进行准确、定量检测。通过对飞机飞行轨迹进行监测，并记录其相关数据与无人机无线电测量定位与系统输出的数据进行自动对比分析的“无人机动态定位检测系统”，解决了无人机动态定位精度不能进行定量检测的技术难题。本文叙述了某型号无人机的无线电测量定位系统定位精度误差检测系统和检测方法，给出了无人机动态定位检测系统的硬、软件组成方式，并介绍了研制和测试中遇到的问题及解决措施。     

“天绘一号”卫星无地面控制点EFP多功能光束法平差

无地面控制点卫星摄影测量是实现全球测绘的有效手段。实现无地面控制点摄影测量主要途径包括:一是卫星姿态稳定度达到1×10^-6(°/s);二是高精度的姿态测定系统;三是摄影测量光束法平差处理。以往受制于技术等因素, 实现无地面控制点摄影测量只能依靠摄影测量光束法平差技术。“天绘一号”卫星研发了集相机在轨标定、全三线交会光束法平差、角元素低频误差补偿及偏流角效应改正为一体的EFP多功能光束法平差技术, 并通过“天绘一号”卫星影像数据对该技术进行了验证。实验结果表明:无地面控制点定位精度达到10.3 m/5.7 m(平面/高程), 满足测制1:5万比例尺地形图精度要求     

基于四元数法的航向修正算法分析

目前载体的姿态解算已成为捷联式惯性导航系统精确导航的研究热点。为了减少由于陀螺仪漂移带来的航向误差,提出了一种基于启发式漂移消除算法(HDE)的改进航向修正方法。该方法采用四元数法解算载体航向,利用行人在室内环境下,行走直线时航向角偏差直接对行人航向进行修正,然后推算行人航向轨迹。实验采用低成本的智能手机,对比分析了不同采样频率以及二阶龙格-库塔法与四阶龙格-库塔法更新四元数解算航向角的精度,试验结果表明,提高采样频率能减小航向解算误差,提高定位精度。该算法对导航定位研究有一定的参考价值。      

无人机摄影测量技术的探索与应用研究

阐述了应用无人机摄影测量技术建立航空摄影测量系统的关键技术与方法。介绍了无人机摄影平台的设计与研制,通过对外业控制点布设、解析空三、内判测图等航测生产工序中技术要点的研究,以及试验成果的精度检验与分析,论证了采用该系统进行航空摄影测量的可行性。     

机载三线阵CCD摄影测量的直接解算模型与精度分析

机载三线阵CCD摄影测量系统是GPS/INS与三线阵CCD相机联合工作的测量系统.通过GPS/INS给出的投影中心位置、视准轴姿态观测值及三线阵CCD像空间坐标,可以直接计算地面点在物空间的坐标.介绍了直接解算的几何模型,并依据共线方程建立地面点像空间坐标与控制点或同名点物空间坐标的关系,从而把问题归结为间接平差,给出了平差的误差方程.最后对直接解算模型进行了精度分析.     

IMU/DGPS辅助航空摄影测量直接定位及其精度分析

阐述了IMU/DGPS辅助飞思相机进行航空摄影测量直接地理定位的基本方法,通过检校场飞行对航测系统进行系统误差校正,采用大量地面检查点数据对直接定位精度进行分析.结果表明,在没有地面控制点的情况下,该摄影测量系统能满足1:500航测制图的精度要求,从而大幅减少了外业像控测量工作,极大地提高了航空摄影测量的效率.     

无人直升机摄影测量系统的设计与验证

针对目前已有的无人机摄影测量系统存在的精度不高、依赖起降场地、续航能力差等问题,设计并实现了无人直升机摄影测量系统,该系统将Phase相机、Applanix POS设备集成在3轴稳定对地观测吊舱内,具有垂直起降、载荷量大、续航能力强、测量精度高等优势。在嵩山遥感定标场开展了测试飞行,结果表明：系统直接地理定位精度较高,可用于应急测图;在少量控制点参与下,系统定位精度远优于1∶500测图要求,可用于大比例尺测图,具有重要的推广应用价值。     

遥感影像立体定位的相对辐射校正和数字基高比模型理论研究

<正>遥感影像的高精度立体定位是保证国土基础测绘和高精度空间信息服务的关键。目前在无地面控制点的情况下,遥感影像的直接定位精度难以满足各类比例尺测图的精度要求,并且高程精度比平面精度更难达到。如何降低立体定位过程中的误差因素、提高立体定位精度,是目前亟须解决的问题。为此,论文从立体定位的辐射误差和几何误差来源入手,对立体影像的基高比及其与     

GPS单基线实时姿态测量系统分析与实现

分析和实现了基于单基线的GPS实时姿态测量系统。通过对姿态参数的精度分析，得出了姿态测量精度同基线长度和相对精度因子的关系；分析了姿态测量系统中单点定位对相对定位精度的影响；最后对姿态测量系统的实时性和姿态测量的结果进行了分析。本文的研究对GPS姿态测量技术的工程应用和理论研究具有一定的参考价值。     

旋翼无人机航摄系统在大比例尺地形图测绘中的应用

研究了旋翼无人机在大比例尺航测成图中的一些技术问题,通过生产实践中的探索,尝试着将大疆筋斗云S1000+八旋翼无人机与禅思云台和SONYα7R微单相机相结合,自主研发了一套适用于大比例尺航测成图的旋翼无人机摄影测量系统。结合试验数据,详细描述了该系统用于测绘大比例尺地形图的具体工作流程,研究分析了在相同旁向重叠和航向重叠情况下,不同航高对航测地形图成果平面精度和高程精度影响问题,为同类型旋翼无人机航摄系统测绘大比例尺地形图提供了可行性评价和生产实践经验。     

机载DGPS与飞控系统GPS辅助空中三角测量精度对比分析

在同一架次飞行作业时,分别由机载差分GPS设备与无人机飞行控制系统GPS模块获取两组相机曝光时刻摄站点三维坐标。首先对比分析了两组摄站点坐标精度,然后运用两组摄站点坐标分别进行辅助空中三角测量,并对比分析不同控制点个数情况下两组数据辅助空三加密成果精度。结果表明,机载差分GPS获取的摄站点坐标与无人机飞控系统GPS模块获取的摄站点平面点位平均差值为4.606 m,高程平均差值为6.383 m;摄站点坐标精度对GPS辅助空三加密精度有较大影响,特别是在平面位置精度上;在无控制点和较少控制点参与情况下,差分GPS辅助空三加密成果精度远优于飞控系统GPS辅助空三加密成果;随着控制点的增加,两种GPS辅助空三加密成果精度均显著提高,两种空三加密成果精度迅速逼近。