GPS接收机动态检定场中的时间同步问题

首先,阐述了时间同步问题在GPS接收机动态检测中的重要性.其次,就相机快门延迟检测原理、检测方法进行了详细的讨论,检测出所使用的相机快门时间延迟约为90 ms,但有时会出现突变,得出了仅仅依靠机械快门无法实现相机在动态条件下的同步拍摄的结论.然后,结合液晶快门的控制对相机时间同步等问题进行了讨论.最后,给出了数码相机配合液晶快门以实现相机高精度同步的方法.     

基于卷帘快门相机模型的高精度建图与视觉定位

使用卷帘快门相机进行移动测量时,由于逐行曝光的特点,影像上会产生果冻效应。而传统的建图与视觉定位方法大多假设影像是全局快门获取,直接处理卷帘快门影像很难得到高精度的结果。针对以上问题,构建基于插值的卷帘快门相机模型,并将其用于卷帘快门影像的高精度建图与视觉定位。建图时使用运动恢复结构算法,利用卷帘快门相机模型对影像特征点进行坐标插值,获取该点的位姿,继而得到对应的投影矩阵,再进行卷帘快门三角化和卷帘快门光束法平差优化,完成高精度建图。在视觉定位环节,利用PnP(perspective-n-point)算法获取影像定位初值,之后使用卷帘快门影像绝对位姿优化算法进行优化。实验结果表明,与传统方法相比,所提方法的建图与视觉定位精度更高。     

三线阵CCD相机的动态检定

文中系统地阐述了三线阵ＣＣＤ相机动态检定的理论基础,分析了相机内、外方位元素之间以及外方位元素自身之间的相关问题;介绍了相机动态检定的计算过程,实验验证了动态检定理论。文章最后对模拟计算的结果进行了简单的分析讨论。     

无人机六目倾斜摄影相机系统研制及应用

为提高无人机倾斜摄影测量的数据采集效率,基于高分辨率单反数码相并综合顾及了相机布局、成像质量及快门同步等影响因素,研发了一种适合较大区域的六目倾斜摄影相机系统。测试及应用结果表明,该六目倾斜摄影相机比五目全画幅倾斜摄影相机外业数据采集效率提升约40%,能够在保证精度的同时显著减少总照片数量、提高据处理效率。可满足实景三维建模、地形图及地籍图测量等不同领域的应用需求。     

基于双相机的动态测量技术研究

针对振动条件下工件变形检测问题,介绍了一种利用固定基线双相机进行动态测量的方法,对其中涉及的关键技术进行了研究。利用10参数相机畸变模型补偿系统误差,其精度优于0.03像素。采用人工标志点作为测量点,利用数字图像处理技术提取像点坐标,并利用核线约束条件实现其自动匹配。通过空间前方交会计算测量点坐标,静态下重复测量精度优于0.06mm。实验证明,该方法能有效满足工业制造中的工件变形动态测量要求。     

航天画幅式相机内方位元素动态检测

航天相机在火箭发射和在轨飞行摄影中受环境的影响,相机的内方位元素会发生微小变化,这种微小变化将直接影响定位精度。本文以共线方程为数学基础,提出了利用空间后方交会的方法来实现内方位元素动态检测,最后分别利用模拟数据和实际影像数据对这种方法进行了验证。     

一种基于多目视觉的无人机实时定位方法

提出了一种基于多目视觉的实时无人机自动定位方法。该方法将多相机和多台计算机联合组建局域网,通过相机标定、图像同步采集、背景差分与前方交会等实现无人机自动检测与定位。为了验证该方法的有效性,开发了一套无人机检测和定位的软硬件系统,试验结果表明该方法是可行、有效的,定位精度满足要求。     

RTK终端实时动态检测技术研究

传统的RTK(实时动态定位)终端检测采用静态基线数据解算的方法,该检测方法与RTK终端实际动态应用场景不符,无法满足动态检测需要。通过研制高精度的车载导航基准设备和开发车载动态检测软件,同时解决车载设备数据的同步问题,提出基于车载移动平台的实时动态RTK终端检测技术。车载基准设备和待检测设备可以动态解算同源数据并实时上发结果,软件处理中心通过比对处理解算结果,对待检测设备进行检测评价。实验结果表明,设计所得的车载系统可稳定运行,并实现动态检测过程。同时,在良好的观测条件下,检测精度平面方向达到1cm,高程方向达到2cm,实现高精度实时动态检测的目的。     

关于测量仪器的自动聚焦

一、前言目前生产出来的单反相机用起来很方便,只要将相机对向被拍物体轻轻一按快门,焦距就对好了。不用麻烦人的眼睛和手,调焦工作由相机代作了。我们不难看出,以相机为首的各种光学仪器由于实现了电子化而取得了快速的进步。这种自动化的进步即使在光学测量仪器行列...     

基于GPS的CCD相机同步控制器

介绍了一种基于复杂可编程逻辑器件 (CPLD)和GPS的CCD相机同步控制器 ,阐述了控制器的硬件、软件设计思想 ,讨论了高精度时钟的实现 ,并给出了测试结果     

场分立体显示系统的硬件实现

根据双摄像机的几何模型,提出了一套双眼立体显示系统的设计方案——场分立体视觉系统。硬件采用流行的ＰＣＩ总线与计算机相连,能够实时获取２个摄像机图像,并能按双眼成像要求的频率工作,产生一个增强的三维世界。     

关于新一代激光雷达系统

激光雷达系统配备有当今世界上最高分辨率的彩色数码相机和多光谱航拍相机。它同时集常用测量装置和全球定位装置于一身 ,当飞机机载该装置飞越地球表面时 ,它们能在获取所需图像及数据的同时 ,计算出传感器的精确位置和取向 ,给出数字高程图 (DEM)及全数码彩色影像。数码相机的底部配备着一个超大像幅的CCD传感器。该激光雷达系统还配置有一个高分辨率多光谱成形相机 ,因此多谱段像素直接与XYZ坐标值相对应 ,得以自动清晰地区分道路、建筑、树林、河流和其他地貌     

无人机大比例尺免像控关键技术探讨

针对无人机摄影飞行速度不稳定导致影像获取时刻曝光误差不统一问题,提出无人机大比例尺免像控方法．首先,探讨分析影像镜头畸变误差模型以及曝光延迟带来无人机曝光未同步问题;然后,对传统的GPS辅助光束法平差模型中引入曝光延迟模型,提出引入曝光延迟的GPS辅助光束法平差方法;最后,以工程实例验证该方法的有效性,实验结果表明本文方法可以在无像控点参与情况下满足1∶500的大比例测图精度要求.      

利用动态定位模块Track进行GPS单历元定位研究

在研究GPS单历元定位方法基础上,利用GAMIT GPS数据处理软件中的动态定位模块Track,分别得到了动船的运动轨迹和2011年3月日本地震发生后4个IGS站的位移量。实验结果表明：Track模块解算动态GPS数据能得到清晰的动船运动轨迹;采用TRACK模块解算地震发生时的GPS观测数据能够得到地震后的位移特征,且能有效探测主震发生时间。     

高分辨率CCD数据合成系统的设计

为充分利用航测拍摄间隔的非工作状态时间,本文设计了一个应用于航空摄影测量的大面阵CCD数字相机合成系统。该系统将3路高速CCD相机数据同步后,通过在FPGA内设计SDRAM读写模块和SDRAM控制器,以SDRAM作为高速缓存,并构造图像数据合成单元,实现将多路高速CCD相机图像数据合成为一路数据输出。整个系统时序逻辑控制均在FPGA中完成,改变了传统一套记录单元对应一路相机记录的模式,实现了用一套记录系统同时对3路高速CCD图像的实时记录。在实际航测拍摄间隔大于4s的情况下,仅在约633ms时间内完成了图像合成和实时记录,大大提高了记录系统的效率,降低了系统功耗。     

高精度测量系统的时间基准确定和相位校准方法研究

针对高精度测量系统的时间基准确定和相位校准需求,提出了一种时间基准的高精度相位确定和校准方法,以解决系统中校准精度较低的问题. 该方法利用现场可编程门阵列（FPGA）延迟线对时间基准进行延时控制并且结合相位跳变检测技术.首先准确判断时间基准在被系统时钟采样时发生相位跳变的区间,其次准确测量出稳定时间基准所需要的延时值,最后对时间基准进行内部延迟,并对延迟后的时间基准进行系统同步. 所提方法具有校准精度高、设计简洁的特点. 搭建了一套仿真验证平台并结合计算机对所提方法进行了功能性验证.所提方法已应用在高精度测量系统中.      

北斗广域高精度时间服务原型系统

基于精密单点定位(precise point positioning,PPP)的时间传递技术以其精度高、覆盖范围广的优点成为性能最优的GNSS时间传递方法之一。随着广域差分产品时效性的提高,实时PPP时间传递开始应用于精密授时的研究。本文在PPP时间传递技术的基础上,结合实时卫星钟差估计、接收机时钟调控及硬件延迟标校技术,建立了基于北斗卫星导航系统(BeiDou navigation satellite system,BDS)的广域高精度时间服务(wide-area precise timing,WPT)系统,可为用户实时提供准确、稳定、可溯源的时间。WPT系统分为时间服务平台和用户终端两个部分。时间服务平台引入高精度的时间作为系统的参考时间基准,并提供广域实时差分改正数;用户终端基于实时PPP时间传递算法获取本地钟与系统时间基准的差异,并采用精密调钟技术实现终端与系统的同步。为了验证系统的实时授时性能,本文进行了零基线、短基线及广域环境下的性能测试和评估。试验结果表明,该系统零基线、短基线时间同步精度优于0.5 ns,广域条件下单天的授时精度均优于1 ns,为基于北斗系统的精密授时技术发展提供了参考。     

基于双向C波段数据站间时间同步

卫星导航系统时间同步技术是系统的关键技术之一,用于实现卫星和地面站时间统一,其水平直接影响导航系统定位精度。时间同步技术主要包括星地、星间和站间时间同步技术,其中站间时间同步技术又包括了时间频率传递技术、卫星共视技术等。本文详细讨论了站间时间频率传递方法的基本原理和模型,推导了误差模型,分析了影响站间时间频率传递精度的因素,并处理了实际的站间双向C波段数据,分析了站间时间频率传递的精度,结果表明时间频率传递实现的站间时间同步精度1ns。     

Mitigating the impact of ionospheric cycle slips in GNSS observations

Processing of data from global navigation satellite systems (GNSS), such as GPS, GLONASS and Galileo, can be considerably impeded by disturbances in the ionosphere. Cycle-slip detection and correction thus becomes a crucial component of robust software. Still, dealing with ionospheric cycle slips is not trivial due to scintillation effects in both the phase and the amplitude of the signals. In this contribution, a geometry-based approach with rigorous handling of the ionosphere is presented. A detailed analysis of the cycle-slip correction process is also tackled by examining its dependence on phase and code noise, non-dispersive effects and, of course, the ionosphere. The importance of stochastic modeling in validating the integer cycle-slip candidates is emphasized and illustrated through simulations. By examining the relationship between ionospheric bias and ionospheric constraint, it is shown that there is a limit in the magnitude of ionospheric delay variation that can be handled by the cycle-slip correction process. Those concepts are applied to GNSS data collected by stations in northern Canada, and show that enhanced cycle-slip detection can lead to decimeter-level improvements in the accuracy of kinematic PPP solutions with a 30-s sampling interval. Cycle-slip correction associated with ionospheric delay variations exceeding 50 cm is also demonstrated, although there are risks with such a procedure and these are pointed out.