高精度相机测试转台设计及其精度测试

针对数字航测相机的校准需求,为解决数字航测相机内方位元素及畸变参数校准难题,依据数字航测相机校准精度指标要求,设计了高精度相机测试转台,分析了转台的误差来源,并对测试转台定位精度和定位重复性进行了测试实验,实验结果表明该设备满足数字航测相机高精度校准需求。     

数字摄影测量相机的畸变测量与纠正

在研究数字相机畸变误差来源和测量原理的基础上,设计出基于光学测角法原理的数字相机畸变测量装置。对目前常用10参数畸变纠正模型进行理论分析,并提出畸变纠正精度评价方法。最后进行了畸变测量和纠正实验。结果表明,畸变纠正精度优于0.002mm,满足相关标准的要求。     

面阵数字航测相机实验室校准装置的设计与实现

随着面阵数字航测相机在航空摄影领域的广泛使用,其参数校准成为亟待解决的关键问题。本文首先阐述了精密测角法的校准原理,在此基础上设计了基于大口径长焦距平行光管、精密测角转台和亚像素目标定位算法的面阵数字航测相机校准装置;其次通过对装置的误差分析,证明了该装置精度满足测绘行业标准中对数字航测相机的校准精度的要求;最后验证了该装置对面阵数字航测相机的实验室校准是可行的。     

数字相机校准中光斑中心的亚像素定位

数字相机校准是进行摄影测量作业的前提条件和精度保障,而对数字相机CCD靶面上光斑中心坐标精确定位是决定数字相机校准精度的主要因素之一.现研究了光斑中心坐标定位精度对数字相机校准精度的影响,得出数字相机校准对光斑中心定位精度的要求为优于0.23像素.在总结分析椭圆拟合算法和灰度加权质心算法的基础上,基于我实验室数字相机校准装臵,对不同尺寸的平行光管星点板,在不同相机视场角情况下分别进行了光斑中心坐标定位实验,实验结果表明两种算法的定位精度均满足数字相机校准的精度要求,但椭圆拟合算法定位精度优于灰度加权质心算法.     

MEMS惯导系统的误差自修正技术研究

针对当前MEMS惯性器件漂移误差大的问题,提出一种无需外界信息辅助的误差自补偿方案。通过引入旋转调制技术实现器件偏差的对称平均,通过理论推导分析惯性器件标度因数误差和安装误差对于误差旋转调制技术的影响。利用高精度惯性测试转台搭建误差旋转实验平台并进行误差自修正方法的实际性能验证。实验结果有效地验证了IMU旋转调制技术对于改善系统测姿定位精度的可行性,在现有MEMS器件精度基础上实现更高精度导航成为可能。     

基于统计信息定权的井下导线控制网平差应用

分析了井下导线控制测角误差与对中误差的关系,并根据井下导线控制测角误差的统计信息,采用二次多项式结合最小二乘拟合法确定了测角误差与边长的数学模型。实例计算表明了该方法能合理定权,提高了平差精度。     

Etvs效应改正中航速、航向角计算方法研究

Etvs效应是影响海洋重力测量精度的主要误差之一,为了减小由定位误差所引起的Etvs效应改正误差,本文基于对常用的直接差分算法进行分析,提出了测线滑动拟合算法。理论研究和实例计算结果表明以测线滑动拟合算法求定航速、航向角比通常采用的直接差分算法使Etvs效应改正精度明显提高。     

国产Lair-Lidar单机检校与试验研究

在对Lair—Lidar测距与测角原理进行分析的前提下,分别给出了在距离与角度方面的误差源;通过设计单机检校试验．综合考虑试验数据存在的规律性,提出了相应的改正参数,建立数学模型加以改正,并对改正前与改正后的效果进行对比,分析了改正后的精度。结果表明,该方法能够在一定程度上提高Lidar测距与测角的精度。     

经纬仪测角精度的测试与德国DIN18723标准

本文首先介绍德国工业标准ＤＩＮ１８７２３中有关经伟仪测角精度测试的野外方法。并通过理论分析与实验，将我国ＪＪＧ４１４－９４检定规程中室内多方向平行光管一测回水平方向中误差检测方法与ＤＩＮ１８７２３标准中规定的方法做一比较。结果表明，二种测试方法基本相当。本文还对测试合格限差的制定进行了讨论。     

国产Lair-Lidar单机检校与试验研究

在对Lair-Lidar测距与测角原理进行分析的前提下,分别给出了在距离与角度方面的误差源,通过设计单机检校试验,综合考虑试验数据存在的规律性,提出相应的改正参数,并建立数学模型加以改正,在对改正前与改正后的效果进行对比之下,分析了改正后的精度。结果表明,该方法能够在一定程度上提高Lidar测距与测角的精度。     

电磁波测距三角高程代替四等水准的精度分析

对电磁波三角高程测量的误差进行了详细讨论,模拟数据表明,高差中误差主要取决于测角精度、视线长度和仪器高量测精度。对测角中误差为1″或更高测角精度的仪器,使用对向观测的方法,可用三角高程测量可代替四等水准测量。     

中间设站三角高程测量在隧道拱顶沉降监测中的应用研究

推导了中间设站三角高程测量的数学模型及其误差公式,分析了使用不同精度仪器观测所能达到的精度,结果表明:采用测角精度0.5 s,测距精度0.6 mm+1 ppm的仪器,各观测量单测回观测进行中间设站三角高程拱顶沉降监测,在不利的观测条件下(α=30°),前后视长度240 m以内,该方法所测高差的精度小于1 mm;采用测角...     

E(o)tv(o)s效应改正中航速、航向角计算方法研究

E(o)tv(o)s效应是影响海洋重力测量精度的主要误差之一,为了减小由定位误差所引起的E(o)tv(o)s效应改正误差,本文基于对常用的直接差分算法进行分析,提出了测线滑动拟合算法.理论研究和实例计算结果表明以测线滑动拟合算法求定航速、航向角比通常采用的直接差分算法使E(o)tv(o)s效应改正精度明显提高.     

基于圆形标志点和精密测角的数字相机检定系统

数字相机检定是摄影测量的基础性工作,本文利用高精度二维转台和平行光管构建了数字相机的实验室检定系统。该系统选用圆形标志和椭圆拟合法进行图像中心的精确定位,利用畸变平方和最小算法进行检定参数的解算,实验结果表明该系统用于数字相机实验室检定是切实可行的。     

激光跟踪仪结合全站仪的三维控制网测量及其精度分析

激光跟踪仪测角精度较低,不适宜单独实施三维控制网测量。针对这种现状,本文从理论上分析了激光跟踪仪结合全站仪进行三维控制网测量的合理性,并在上海软X射线FEL装置安装三维控制网测量中对这一方法进行验证。实验结果表明,本文采用的方法具有较高的精度和效率,控制网总体网点误差0.03mm,平均网点误差0.02mm,X、Z轴中误差均0.09mm,满足上海软X射线FEL装置精密安装要求。同时,该法弥补了激光跟踪仪测角精度不高的缺陷,因此不失为一种提高三维控制网精度的有效方法,也为类似控制测量的施展提供了一个新的技术视点。     

矿山巷道贯通测量精度估算新方法初探

为了直观揭示矿山井下巷道贯通测量精度估算工程和规律,采用全站仪井下巷道贯通导线测量,结合南方CASS9.0绘图软件,摸索出一种全站仪结合CASS9.0绘图软件进行井下巷道贯通测量精度估算试验的方法。提出支导线的终点是支导线精度的最弱点,横向贯通中误差是由全站仪导线测角、测边误差所引起,巷道内高程的控制测量精度直接影响的是竖向贯通中误差;并且通过在某矿山井下贯通测量精度估算工程的试验应用,研究结果表明:该方法达到了预期精度效果,解决了全站仪结合CASS9.0绘图软件进行井下贯通测量精度估算的方法问题。     

地面三维激光扫描仪测距测角精度分析

地面三维激光扫描仪的测量精度主要由扫描仪的测距测角精度决定。以VZ-400型扫描仪为例设计实验,运用基线比较法得到其测距精度为2 mm;通过建立测角误差模型得到其测角精度为1.5"。研究结果表明,在一定条件下,VZ-400型扫描仪的测距测角精度均符合仪器的标称精度。     

利用激光干涉测距三维网的加权秩亏自由网平差

激光跟踪仪在激光干涉测距模式下,其测距精度要远远高于测角精度,利用极坐标测量的空间点坐标精度主要受测角误差的影响,利用激光跟踪仪的高精度激光干涉测距值构成空间三维激光干涉测边网,消除测角误差对空间点位的影响,采用基于重心基准的加权秩亏网平差模型进行整网平差。定向点坐标近似值采用极坐标方法确定,测站中心坐标近似值采用距离后方交会解算,通过附加约束矩阵精密求解测站点和定向点的三维坐标值。实际计算结果表明,该模型在12m测量范围内将激光跟踪仪的点位精度由87μm(标称值)提高到了27μm。     

全站仪小角法水平位移监测精度估算与分析

为了分析全站仪小角法水平位移监测精度,本文基于误差传播定律和基坑位移监测数据对其进行了精度分析。通过理论推演,发现在保守精度估算条件下,小角法具有较高的水平位移测量精度。同时根据理论分析,发现小角法测量最大影响因素是对中和照准偏心误差,严格控制该误差,可有效提高小角法测量精度。监测实验表明,全站仪小角法施测精度易于控制,且对施测仪器精度要求不高,可满足三等位移监测施测要求,是一种简单、快速、高效的水平位移监测方法。     

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。