Design of a low-cost attitude determination GPS/INS integrated navigation system

Due to their complementary features of GPS and INS, the GPS/INS integrated navigation system is increasingly being used for a variety of commercial and military applications. An attitude determination GPS (ADGPS) receiver, with multiple antennas, can be more effectively integrated with a low-cost IMU since the receiver gives not only position and velocity data but also attitude data. This paper proposes a low-cost attitude determination GPS/INS integrated navigation system. The proposed navigation system comprises an ADGPS receiver, a navigation computer unit (NCU), and a low-cost commercial MEMS IMU. The navigation software includes a fault detection and isolation (FDI) algorithm for integrity. In order to evaluate the performance of the proposed navigation system, two flight tests have been performed using a small aircraft. The first flight test confirmed the fundamental operation of the proposed navigation system and the effectiveness of the FDI algorithm. The second flight test evaluated the performance of the proposed navigation system and demonstrated the benefit of GPS attitude information in a high dynamic environment. The flight test results show that the proposed ADGPS/INS integrated navigation unit gives reliable navigation performance even when anomalous GPS data is provided and gives better navigation performance than a conventional GPS/INS unit.     

ALiDAR用于1∶10000比例尺地形图高程更新的可行性研究

本文简要介绍了ALiDAR在航高3000m的应用现状,为验证其在1∶10 000比例尺地形图高程更新中的可行性,通过ALiDAR航摄前实施参数设置、仪器检校、参考站选择、航线设计等质量控制措施,再利用网络RTK对ALiDAR在平地、城镇、丘陵、山区等不同地貌点进行了检测,并对检测结果进行了统计分析,得出航高3000m ALiDAR用于1∶10 000比例尺地形图高程更新具有可行性。     

机载LiDAR航带法区域网平差方法研究

机载LiDAR数据即使经过良好的检校仍可能呈现残余系统误差。由于残存系统误差和偶然误差的影响,测区各个航带间精度不一致且均存在变形,本文借鉴摄影测量区域网平差的思想,提出一种机载L iDAR区域网平差方法,以单航带作为基础,把几条航带或一个测区作为一个解算的整体,同时求得整个测区内全部激光点改正坐标,对航带网进行非线性变形改正。实验表明,使用本文提出的平差方法获取最终点云的精度优于经典航带平差方法获取的结果。     

姿态型GPS在无线电罗盘试飞中的应用

无线电罗盘是飞机常备的导航设备之一。阐述了姿态型GPS在无线电罗盘飞行试验中应用的有关问题，介绍了利用姿态型GPS鉴定无线电罗盘方位精度和作用距离的方法。     

Calculation and Spectra Analysis of Horizontal Acceleration Correction （HACC） for Airborne Gravimetry

On the basis of a sinusoidal model of the disturbed horizontal acceleration, the spectrum characteristics of misaligned angle and horizontal acceleration correction are analyzed. In an airborne gravimetry test,the misaligned angle of platform and horizontal acceleration correction are calculated. They are 5‘ and 3 mGal,respectively, when the flight is stable.     

Calculation and spectra analysis of horizontal acceleration correction (HACC) for airborne gravimetry

On the basis of a sinusoidal model of the disturbed horizontal acceleration, the spectrum characteristics of misaligned angle and horizontal acceleration correction are analyzed. In an airborne gravimetry test, the misaligned angle of platform and horizontal acceleration correction are calculated. They are 5′ and 3 mGal, respectively, when the flight is stable.     

机载POS系统视准轴误差检校

简要介绍了机载POS（position and orientaion system）系统视准轴误差检枝的基本原理和方法，建立了相应的数学模型，利用实际航摄影像资料验证了视准轴误差检校模型的正确性和可行性，并分析了利用其实施对地目标定位的精度。     

一种航带间点云高程差超限的校正方法

机载LiDAR技术是点云数据获取的主要技术手段,在飞行作业中受气象条件、飞机姿态、IMU累计误差、基站不均匀等客观因素的影响,会出现航带间点云高程差超限的问题。本文提出一种对航带间点云高程差超限的校正方法,对相邻航带进行整体平差,能有效消除或减小相邻航带重叠区域的高程差异。选择通辽摄区为试验区,对试验区点云数据高程差超限部分进行校正处理,并通过大量外业检查点对点云精度进行检测,最终验证了这一方法的可行性,可在其他项目中推广应用。     

复杂地势下轻小型无人机LiDAR自主航线设计

针对现有的LiDAR航线设计软件绝大多数针对大中型无人机,主要依靠飞行人员根据实际经验敷设航线,少数采用传统摄影测量改变基线长度的方式实现复杂地势下LiDAR航线自动敷设,但高地势地区航线较密,飞行成本高,有局限性,目前能实现轻小型无人机载LiDAR航线自主敷设的软件很少等问题,参照轻小型机载LiDAR的特点,该文提出一种复杂地势下基于DEM改变航高的航线设计方法。以延庆某山区进行试验。结果表明:该方法适当放宽分区高差限制,综合考虑地形信息、飞机性能等要素,使得单条航带点云密度得到保证,提高航线规划效率,节约飞行时间。将考虑DEM与未考虑DEM两种方式对比,确保重叠度,满足工程点云密度,便于后期数据处理。     

基于GPS技术的机载预警雷达探测精度评估

介绍了GPS测量数据在机载预警雷达探测精度试飞试验中的应用,阐述了机载预警雷达探测精度计算的数据处理模型和数据处理流程,推导了有关精度计算公式。采用此项测评技术,在工程实践中有效地提高了雷达探测精度评估的工作效率。     

某飞机空中加油系统试飞的摄像测试技术

简要叙述了某飞机空中加油系统试飞任务的目的、意义、测试对象和测试内容、测试原理、设备组成、具体的实施步骤、测试结果及精度分析等。其测试方法正确、测试结果满足任务要求,确保了该任务圆满完成,对今后其他类似的测试任务具有推广和借鉴的作用。     

CE-5器间分离的同波束干涉测量的准实时监测法

“嫦娥5号”探测器的组成包括轨道器、返回器、着陆器和上升器。在环月阶段,两个组合体(轨道器/返回器组合体和着陆器/上升器组合体)之间的分离实时监测,是飞行控制的关键检测段。本文提出利用甚长基线干涉测量(VLBI)测轨技术实现绕月探测器器间分离实时监测。特别是在器间分离前后,本文方法能够利用探测器器间两路下行信号进行同波束干涉测量(SBI),差分时延测量能够提高器间相对距离的解算精度。单基线试验分析表明,本文方法基于实测数据的“嫦娥3号”着陆器两天线的相对距离解算精度优于0.3m,平均相对距离误差约为0.15m,基于“嫦娥5号”仿真数据的双阈值判定对器间分离监测的响应时延优于30s。     

一种基于拼接线的无人机序列影像拼接方法

通过无人机低空摄影获取的地面高分辨率影像具有成本低、方便快捷等优点,但由于超低空飞行拍摄的影像覆盖范围较小,所以需要通过影像拼接来获取更大范围的影像数据。研究了一种基于拼接线的影像拼接方法,对原有检测方法进行了改进,并通过实验说明了改进后的方法可以获得更好的拼接结果。     

Aerial Photography for Survey Purposes with a High Resolution, Small Format, Digital Camera

This paper discusses the work carried out to obtain stereoscopic "photography" from airborne platforms with a Kodak DCS200 digital camera, as part of an investigation into the suitability of current digital camera technology for use in air survey. Details of the work, from the initial test flight in a Cessna light aircraft through to tests utilizing a Thruster microlight platform, are documented. The paper concludes with a summary of the present shortcomings in obtaining aerial photography for survey purposes with still video technology and discusses the future prospects.     

基于等高线构建无人机航线的新型仿地飞行策略

建筑物墙面、悬崖或危岩等目标物的立面信息对于地物精细化建模、地灾调查、分析、评估及防治等具有非常重要的作用。传统倾斜摄影测量获取影像的方式缺乏对地物立面信息的详细描述,在地形落差较大的地区也存在因影像重叠率不同而建模失败的情况。仿地飞行策略在一定程度上解决了上述问题,但其对于突然的高度变化,不能满足精细化建模的要求。本文提出了一种基于等高线构建无人机航线的新型仿地飞行策略,该方法基于目标区域的DSM生成等高线,经等高线简化、偏移等处理完成无人机航线的设计。通过试验将该方法构建的模型成果与传统仿地飞行方法建模成果相比较。结果表明,本文提出的方法可将悬崖上的危岩等刻画得更加真实,且相对于传统仿地飞行垂直于高度变化方向的航线设计为平行于等高线的航飞路线,避免了频繁的高度变化,有益于延长无人机执行飞行任务的时间,因此是一种有效、实用的航飞路线设计方法。     

国产零长弹簧原理动态重力仪首次飞行试验及精度评估

CHZ-Ⅱ重力仪是首套完全国产零长弹簧原理航空重力仪,2018年4月在陕西渭南地区进行了首次飞行试验,共完成4个架次24条测线的有效飞行,标志着我国航空重力仪在自主研发的道路上又取得了长足的进步.利用飞行地区地面重力数据对CHZ-Ⅱ重力仪的测线扰动重力和格网扰动重力数据进行精度评估,其中空中测线在10 km分辨率条件下...     

影响航空重力测量质量的若干因素分析

航空重力测量过程中会受到多种因素的影响,找出影响因素并量化其影响程度对于提高测量质量至关重要。从GPS测量、飞行姿态、重复线内符合精度3个方面分析影响航空重力测量质量的因素,针对每种因素提出解决方案和实施过程中应遵照的相应原则,并利用试验数据验证解决方案的有效性和合理性,为大规模开展航空重力生产和研究提供参考依据。     

机载预警雷达测角误差对探测航迹影响分析

针对载机转弯时段,机载预警雷达系统探测航迹偏差较大的问题,建立载机姿态、预警雷达测角与探测航迹数据的坐标转换关系模型,剖析了航迹偏差影响机理.首先对预警雷达系统存在测角误差的情况下,平台姿态变化与探测目标投影位置关系的分析,建立坐标转换矩阵,编写仿真程序,然后利用实际飞行数据进行仿真运算,仿真验证结果与预警雷达实际探测...     

基于暗原色的航空遥感影像薄雾去除与改进

本文对航空遥感影像的薄雾进行了研究,根据雾图像成像模型和基于暗原色先验知识,结合图像对比度的自适应调整,提出了一种对航空遥感影像薄雾去除的改进算法。采用数字航空相机DSS439获取的不同地物特征类型的应急遥感影像进行去雾实验,并对实验结果进行分析、比较与评价,验证了该方法的正确性和有效性。     

一种手工进行航线设计的算法

航线设计是每次飞行的基础，在航空摄影测量中，它占有重要的地位和作用。航线设计的好坏将直接影响航拍成果的质量，所以在进行每次航拍飞行之前都要对测区内的航线进行设计，以保证航飞的顺利进行。