DGPS/IMU辅助航空摄影测量直接对地目标定位误差分析

【类型】学位论文

【作者】赵海涛 

【关键词】 DGPS IMU 直接对地目标定位（DG） 误差分析 精度

【摘要】航摄像片定向是航空摄影测量的基本问题之一。长期以来，像片的外方位元素主要通过空中三角测量方法来间接解求。DGPS/IMU技术应用于航空摄影测量后，利用高精度GPS接收机和惯性测量单元（IMU）,在航空摄影的同时获取GPS数据和惯性测量数据，通过事后GPS差分和IMU数据联合处理，获取曝光时刻航摄仪位置和姿态信息，通过对系统误差的校正，进而可得到每张像片精确的外方位元素。以此为基础，可在全数字摄影测量工作站上直接恢复立体模型进行测图，通常称为DGPS/IMU辅助航空摄影测量直接对地目标定位（Direct Georeferencing，DG）。 然而，直接对地目标定位的精度如何，影响直接对地目标定位精度的误差源有哪些，各种误差源对最终定位精度的影响权重有多大，怎样减小及消除各误差，已成为DGPS/IMU辅助航空摄影测量急需解决的问题。为此本文主要研究了如下内容： (1). 对直接对地目标定位的各种误差源进行分析，包括外方位元素测定误差、坐标系转换误差和像点坐标误差等，以及它们对目标定位精度的影响，并利用模拟数据分析了像片外方位元素误差、主距误差和DGPS/IMU系统检校误差在目标定位误差中的传播规律。 (2). 结合迁西测区和新疆测区的实际数据，分析了DGPS/IMU系统外方位元素获取及直接对地目标定位中每一步可能引入的误差大小，并对直接对地目标定位的精度进行了分析，结果表明定位精度都能达到现行摄影测量规范要求，但所恢复的立体模型上下视差过大。 (3). 提出了基于导航坐标系的直接对地目标定位方法，阐述了该方法的基本原理，并用迁西测区实际数据验证了其可行性，与传统方法相比其平面定位精度有所降低，高程定位精度有所提高，但均能满足规范精度要求。采用此种方法，当已知IMU相对于航摄仪的偏心角后，可不布设检校场，就可实现直接对地目标定位。

【学位名称】硕士

【学位授予单位】武汉大学

【学位授予年度】2016

【导师姓名】袁修孝

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