IMUDGPS協(xié)助航測技術的應用商討IMUDGPS協(xié)助航測技術的應用商討IMUDGPS協(xié)助航測技術的應用商討IMUDGPS協(xié)助航測技術的應用商討綱要：本文介紹IMU/DGPS協(xié)助航空拍照丈量技術的觀點和IMU/DGPS系統(tǒng)的構(gòu)成，并聯(lián)合詳細項目商討了IMU/DGPS協(xié)助航測技術的應用。重點詞：IMU/DGPS航空拍照丈量基站檢校GPS中圖分類號：P231文件表記碼：A文章編號：1007-94162014）01-0218-01當前，航空拍照丈量成為我國各地域基當?shù)匦螆D主要選擇的生產(chǎn)方法之一。IMU/DGPS協(xié)助航測技術戰(zhàn)勝了傳統(tǒng)作業(yè)過程中工序繁瑣，成圖周期長等弊端，可直接測定航片的外方向元素，并依靠其易于實行、正確高效的特色漸漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)丈量方式成為航空拍照丈量的主要生產(chǎn)方法。1IMU/DGPS觀點IMU/DGPS協(xié)助航空拍照丈量是一種新式的航測技術和方法，它把IMU（InertialMeasurementUnit，即慣性丈量單元）技術和DGPS（DifferentialGPS，即差分GPS）技術結(jié)合在一同，利用飛機上安裝的GPS接收機和地面上多個基站上安裝的GPS接收機同步且連續(xù)地觀察GPS衛(wèi)星信號，然后經(jīng)過GPS載波相位丈量差分定位技術獲取航攝儀的地點參數(shù)，并使用高精度慣性丈量單元直接測定航攝儀的姿態(tài)參數(shù)，經(jīng)過IMU、DGPS數(shù)據(jù)的聯(lián)合后辦理，最后獲取測圖所需的每張像片高精度外方向元素。2IMU/DGPS系統(tǒng)的構(gòu)成IMU/DGPS集成系統(tǒng)能夠與多種傳感器相連，實現(xiàn)直接傳感器定向或協(xié)助定向丈量。完好的IMU/DGPS集成系統(tǒng)由軟、硬件兩部分構(gòu)成，此中軟件包含：GPS/IMU濾波辦理軟件、DGPS

數(shù)據(jù)差分辦理軟件、檢校計算軟件等；

硬件包含：IMU

、地面和機載的

GPS

接收機、高性能機載

GPS

天線、機載計算機等設施。當前，國際上有代表性的兩套

IMU/DGPS系統(tǒng)，分別是加拿大Applanix企業(yè)的POS/AV系統(tǒng)和德國IGI企業(yè)的AEROControl，這兩套系統(tǒng)的性能基真相當。3IMU/DGPS協(xié)助航測技術的應用IMU/DGPS協(xié)助航測技術減少了野外布設控制點的工作量，能夠直接獲取影像的外方向元素，進一步提升外方向元素的精度，特別是那些困難地域或特別地區(qū)相同能夠達成測圖工作，并能迅速生產(chǎn)多種種類的數(shù)字地圖產(chǎn)品。3.1IMU/DGPS協(xié)助航測的方法1）直接定向法（DirectGeoreferencing即DG）是指利用慣性丈量單元（IMU）和高精度DGPS，獲取航空拍照時刻航攝儀精準空間地點坐標和影像姿態(tài)，經(jīng)過對系統(tǒng)偏差的校訂后獲取每張像片的高精度外方向元素。（2）IMU/DGPS協(xié)助空中三角丈量方法（IntegratedSensorOrientation即ISO）是將利用IMU/DGPS技術直接獲取的每張像片的外方向元素，作為加權(quán)觀察值參加拍照丈量地區(qū)網(wǎng)平差，進而獲取更高精度的像片外方向元素成就。3.2IMU/DGPS技術方案測繪人員依據(jù)測區(qū)復雜多變的地形條件，為了高效、快速的達成地形圖的測繪任務，應當選擇不一樣的拍照丈量方法。假如是測區(qū)地形多為平川或丘陵，在進行1：10000比例尺航測成圖時，選擇IMU/DGPS協(xié)助空中三角丈量方法；假如測區(qū)地形多為山地及特別困難的荒漠、沼澤或叢林等地區(qū)，在進行1：10000比率尺航測成圖時，選擇直接定向法或IMU/DGPS協(xié)助空中三角丈量的方法。同時，天氣和季節(jié)對航攝和獲取衛(wèi)星影像有很大影響。該項目南起河南省鄧州市，北至北京市大興區(qū)（北緯32°40'～39°44'，東經(jīng)111°39'～16°05'）。項目的主要任務是：基準站的布設和丈量，檢校場中檢校點地面標記布設和丈量，檢校場附加點的選定和丈量，經(jīng)度考證區(qū)外業(yè)檢測點影像實地丈量。詳盡任務不做贅述。1）基站；IMU/DGPS協(xié)助航空拍照丈量的核心是獲取高精度的三個線元素和三個角元素。線元素主假如經(jīng)過DGPS丈量手段來獲取的，所以需在測區(qū)內(nèi)或測區(qū)鄰近布設必定數(shù)目的GPS地面觀察站（簡稱GPS基站），與飛機上機載的高精度GPS信號接收機同步進行觀察。因為挪動站與基站間之間的距離越大，用DGPS方法獲取的地點精度越低。所以，依據(jù)航攝項目所需的精度布設了6個基站。地址分別選在河南省鎮(zhèn)平縣、梁北鎮(zhèn)、輝縣和河北省十里亭鎮(zhèn)、木村鄉(xiāng)、白溝鄉(xiāng)，距離攝區(qū)最遠端在100km內(nèi)?；鶞收军c名是所在地名，點號取點名的大寫首字母作為獨一編號?；鶞收境闪⒑髴臄z基準站的數(shù)碼像片和基準站的景觀數(shù)碼像片。2）檢校；在實質(zhì)生產(chǎn)中需要采納拍照丈量坐標系下的精準外方向元素，而IMU/DGPS系統(tǒng)測定的地點和姿態(tài)是慣性坐標系下的直接丈量數(shù)據(jù)。為了達成兩個坐標系下的數(shù)據(jù)變換，采納飛翔檢校場的方法來進行。為確立姿態(tài)丈量單元IMU與航攝儀之間的角度系統(tǒng)差以及線元素重量偏移值，須建立檢校場。檢校場應布設在測區(qū)內(nèi)和測區(qū)鄰近能夠?qū)嵭幸巴庀窨卣闪康牡貐^(qū)，該項目分別在河南、河北測區(qū)布設2個檢校場，每個檢校場精選攝區(qū)中的三條相鄰航線的一部分，每條航線上有12個連續(xù)像對；航線重疊和旁向重疊均按正長疊度設計；每個固定檢校場內(nèi)布設4個平面、高程控制點，點位與像片邊沿不小于1.5厘米。在進行檢校場控制點丈量的同時，還在檢校場范圍內(nèi)明顯地物處起碼布設2個檢查點，便于檢校場空三結(jié)果的檢核。3）GPS丈量；航攝開始前達成全部檢校點和檢校場附加點的布設，其觀察可在航攝前后進行。每時段結(jié)束后要實時下載數(shù)據(jù)，達成數(shù)據(jù)的變換、檢查和備份工作。觀察時量取GPS天線高，填寫觀察手簿。丈量前、丈量中和丈量后應分時段記錄觀察手簿，三次量測儀器高至毫米級，較差小于等于2毫米?；旧虾蜋C載的GPS接收機采納雙頻靜態(tài)同步觀察，觀察時采樣間隔設為～1s，觀察時間從飛機滑行前20min到下降靜止后15min，一般長4h～6h，GPS設定衛(wèi)星截止高度角為5°～10°。每個檢校場獨自聯(lián)測成一個GPS網(wǎng)，該網(wǎng)和就近的1個基準站聯(lián)測。基準站應和GPS網(wǎng)內(nèi)與基準站鄰近的2個點同步聯(lián)測。結(jié)語航攝數(shù)據(jù)結(jié)果顯示，將IMU/DGPS協(xié)助航測技術應用于該項目中獲得優(yōu)秀成效。可是因為一些客觀原由，造成某些測站需要進行重測，增添了工作量。所以，在此后的航測工作中應進一步采納舉措，提升計算精度，推進我國航空拍照丈量家產(chǎn)的升級。