GPS、BDS、GPS+BDS精密单点定位精度评估

由于北斗系统卫星正式完成组网,因此有必要对BDS系统性能进行精度评估与分析。本文选取了MGEX网所采集的31 d观测数据,对比分析了GPS、BDS、GPS+BDS不同情况下静态与动态精密单点定位精度。试验结果表明,GPS和BDS单系统静态PPP在N、E、U方向上的精度分别优于4、4、7 cm;GPS+BDS组合系统静态PPP在N、E、U方向上的精度分别优于3、3、6 cm;GPS单系统动态PPP在N、E、U方向上的精度分别优于5、5、10 cm;BDS单系统动态PPP在N、E、U方向上的精度分别优于5、6、12 cm;GPS+BDS组合系统动态PPP在N、E、U方向上的精度分别优于4、4、8 cm。因此组合系统相对于单系统可提高定位的稳定性和定位精度,尤其在动态PPP的情况下,组合系统的优势更为明显。     

UWB室内距离交会定位算法的研究与性能分析

在众多室内定位技术中,超宽带(ultra-wideband,UWB)技术以其极大的带宽、高时间分辨率、高速数据传输等特点而备受关注,目前,UWB超宽带定位技术已广泛应用于展厅、仓库、超市、图书馆、矿井等环境中。针对基于超宽带室内距离交会定位原理的最小二乘算法及几何算法两种算法的性能进行了实验与评估,不仅比较了平面定位精度,而且对比了两种算法的执行时间。实验结果显示,在平面定位中,最小二乘算法具有更好的内、外符合精度,可以更为准确的估计移动目标的位置信息;但几何算法在执行时间和计算效率方面有着显著的优势。     

依据点云强度校正的壁画纠正

壁画纠正能消除数字壁画影像的变形并赋予其空间参数特性,是壁画数字化保护中的关键步骤之一。激光扫描数据作为壁画影像与三维空间的媒介,在壁画影像的纹理映射和纠正中具有重要的意义。然而,激光点云强度的近距离反常现象给壁画纠正中特征点的提取带来了困难。本文针对基于点云的壁画纠正中强度信息的近距离反常问题,研究了激光成像原理,推导了顾及激光接收系统散焦效应的强度函数,并采集样本数据进行模型参数估计,通过对估计模型和实际采集数据进行比较,生成不受距离和入射角影响的相对反射率,从而有效校正了强度异常的点云数据。试验表明,在壁画影像纠正过程中,该方法能有效解决强度影像提取特征点少且分布不均的问题,效果明显优于通用的数字图像处理方法。     

北斗区域导航系统的PPP精度分析

北斗卫星导航系统的开放运行为其在高精度领域的应用提供了可能,系统精密单点定位性能受到了极大关注。本文首先介绍了北斗区域导航系统的星座和BDS/GPS跟踪网,分析了基于国内布站定轨的北斗卫星精密轨道和钟差精度。在此基础上研究了北斗区域导航系统静态、动态精密单点定位精度,并与GPS定位结果进行比较。实测算例表明:北斗精密单点定位可以实现静态厘米级、动态分米级的定位精度,达到目前GPS精密单点定位水平。     

无电离层组合、Uofc和非组合精密单点定位观测模型比较

GNSS精密单点定位技术因其只采用单台接收机就能获得高精度的定位结果而成为近年来的研究热点。精密单点定位通常采用3种模型:无电离层组合模型、Uofc模型与非组合模型。本文从模糊度固定的角度详细论述了这3种模型的相互关系,公式推导证明了非组合模型与Uofc模型等价,且都优于无电离层组合模型;与采用等价性原理消去电离层延迟的Uofc模型相比,非组合模型将电离层延迟作为参数求解,能为用户提供附加电离层先验约束的条件,从而方便地转换为电离层加权模型。在固定宽巷模糊度的情况下,采用模糊度精度因子(ADOP)对模糊度的固定效率进行了分析,验证了Uofc模型相对于无电离层组合模型具有噪声小、不损失原始观测信息等优点。而附电离层约束的非组合模型在高精度先验电离层信息约束下能有效提高模糊度固定效率。     

一种资源三号测绘卫星系统几何校正产品的生产方法

文章设计了基于资源三号测绘卫星的传感器校正产品(一级产品)来生产系统几何校正产品(二级产品)的关键技术流程,通过构建传感器校正影像和系统几何校正影像间像素对应关系,以及传感器校正产品的严密成像几何模型,提出并推导了系统几何校正产品的严密成像几何模型,并构建其有理多项式模型。实验结果表明,此方法生产的资源三号测绘卫星系统几何校正产品的几何精度较高,整体精度优于传感器校正产品,并能够满足1∶50 000立体测图的要求。     

车载测量系统几何标定的探讨

文章针对移动车载测量系统的各项系统误差来源进行了分析,建立了相机畸变模型,以地面高精度三维控制场为依托对各项系统误差(相机畸变、GPS偏心矢量、IMU视准轴偏心角)进行了标定,并对标定后系统的直接定位绝对精度进行了评估。实验证明,系统几何标定之后具有较高的直接定位绝对精度,能够满足移动测量的需求。整个标定方案对于其他移动测量系统也具有一定的借鉴意义。     

目标相关的点云位置精度建模

针对地面三维激光雷达扫描容易受到测量噪声的影响、获取的点云易受系统和随机误差的影响这一问题,该文基于激光雷达作用距离方程,建立目标表面的入射角、距离和反射率等目标相关因素对点云几何精度的影响模型。将平面拟合精度作为点云几何精度评价指标,利用Faro Focus 3D地面三维激光雷达对6种材质的平面在不同距离、不同入射角的条件下进行扫描实验。实验结果表明,加入反射率影响模型后,垂直方向改正中误差的幅值减小,反射率影响模型有效。     

基于非线性尺度空间的多源遥感影像匹配

针对遥感影像匹配中经典SIFT算法提取特征点时,高斯分解易造成边缘模糊和纹理细节信息丢失,从而使得边缘匹配稳定性差和误匹配点多的问题,文章引入最新的基于非线性尺度空间的KAZE算法并提出了限以空间约束的方法进行多源遥感影像匹配:通过特征点优选并进行特征匹配来计算几何变换模型,并对匹配点的搜索空间进行约束来提高匹配速度和精度,最后通过均方根误差迭代剔除误配点。实验结果表明KAZE算法提取特征点比SIFT稳定性高,易于后期误配点剔除;限以空间约束的匹配策略优于传统匹配策略;对于细节及纹理模糊的影像,KAZE算法相比SIFT算法有独特的优势。     

单频精密单点定位周跳探测方法研究

周跳探测是单频精密单点定位的难点之一。本文分析了3种单频周跳的探测方法,即多项式拟合法、载波/伪距组合法和基于灰色预测值的多项式拟合法。通过采用不同的试验方案对这3种方法进行对比分析,表明基于灰色预测值的多项式拟合法比另外两种方法探测能力更强,可靠性更高。而且方法简单,易于在计算机中实现,具有较高的实用性。