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IMU/PPP辅助航空摄影技术的应用

作　者: 郝伟姣
导　师: 周世健
学　校: 东华理工大学
专　业: 地图学与地理信息系统
关键词: 惯性测量单元精密单点定位辅助航空摄影应用
分类号: P231
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

IMU/DGPS辅助航空摄影作为航空摄影测量的一种关键技术，在作业时需要在摄区一定范围内布设地面GPS基站，但在无基础控制点或困难地区有时无法布设，使得IMU/DGPS辅助航空摄影技术的应用受到一定的限制。IMU/PPP技术的发展，为IMU/DGPS辅助航空摄影提供了新的解决方法，该技术在小比例尺成图中的应用已基本成熟，但在大、中比例尺成图中尚处在研究实验中。本文结合具体的工程生产，着重对IMU/PPP辅助航空摄影技术应用于大、中比例尺成图的精度进行了分析和验证，并形成科学合理的IMU/PPP辅助航空摄实施方案。主要通过四个不同地形不同比例尺的摄区，利用POSPac MMS5.3处理软件对PPP和DGPS数据进行解算，对比分析了PPP的精度、IMU/PPP的联合滤波的精度；利用SSK软件进行空中三角测量加密实验，着重分析了IMU/PPP辅助航空摄影的加密精度，并和IMU/DGPS辅助空中三角测量的精度进行比较分析。实验结果表明，IMU/PPP辅助航空摄影测量在航摄设计阶段，其设计方案可以不考虑构架航线及基站的布设；PPP的精度和IMU/PPP联合滤波精度符合后续作业要求；在空中三角测量中，在加入少量地面控制点的情况下IMU/PPP辅助航空摄影完全能够满足1:500（平地）、1:1000（丘陵）、1:2000（山地）、1:5000（高山地）成图比例尺的加密要求。1:5000（高山地）成图比例尺可以实现无地面控制测量。总之，实验分析形成了可操作行的结论，即IMU/PPP辅助航空摄影技术可减少大量地面控制点，节约成本，缩短成图周期。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-5
目录  5-9
第1章绪论  9-15
  1.1 概述  9-10
  1.2 PPP 技术国内外研究现状  10-11
  1.3 论文的主要内容及技术路线  11-15
    1.3.1 文章研究的主要内容  11-12
    1.3.2 论文的技术路线  12-15
第2章精密单点定位技术  15-25
  2.1 PPP 基本原理  15
  2.2 精密单点定位主要误差源及改正模型  15-20
    2.2.1 与卫星有关的误差  16-18
    2.2.2 与信号传播路径有关的误差  18-19
    2.2.3 与测站有关的误差  19-20
  2.3 精密星历和精密钟差  20-25
    2.3.1 坐标系统  20
    2.3.2 IGS 机构  20-23
    2.3.3 精密星历和钟差的获取  23-25
第3章基于 IMU/PPP 联合处理技术的外方位元素的确定  25-39
  3.1 IMU/DGPS 系统构成  25-32
    3.1.1 陀螺  27-28
    3.1.2 加速度计  28
    3.1.3 惯性导航系统  28-29
    3.1.4 偏心分量的测定  29-32
  3.2 IMU/PPP 辅助航空摄影技术及解算过程  32-39
第4章 PPP 精度对比分析  39-65
  4.1 摄区基本概况  39-43
  4.2 精度分析  43-52
    4.2.1 PPP 内符合精度分析  43-50
    4.2.2 PPP 的外符合精度分析  50-51
    4.2.3 IMU/PPP 联合滤波的精度分析  51-52
  4.3 IMU/PPP 辅助航空摄影加密精度分析  52-65
    4.3.1 实验区方案  53-55
    4.3.2 加密检测结果  55-62
    4.3.3 小结  62-65
第5章结论和建议  65-67
  5.1 本文分析结论  65
  5.2 进一步研究  65-67
致谢  67-69
参考文献  69-71
附录A：A 区 IMU/PPP 辅助空中三角测量整体平差精度检测报告  71-77
附录B：B 区 IMU/PPP 辅助空中三角测量整体平差精度检测报告  77-87
附录C：C 区 IMU/PPP 辅助空中三角测量整体平差精度检测报告  87-95
附录D：D 区 IMU/PPP 辅助空中三角测量整体平差精度检测报告  95-100
攻读硕士学位期间参加的项目和发表的论文  100

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