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DGPS/IMU辅助航空摄影航片处理方法

作 者: 张海波
导 师: 武文波
学 校: 辽宁工程技术大学
专 业: 摄影测量与遥感
关键词: 无人机 航空摄影 空中三角测量 正射影像(DOM) DGPS/IMU
分类号: P231
类 型: 硕士论文
年 份: 2013年
下 载: 6次
引 用: 0次
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内容摘要


随着城市建设步伐的加快,作为卫星遥感和常规航空遥感的有效补充,无人机航空摄影方法为城市发展及规划提供决策帮助。本文根据航拍特点,说明了无人机航空摄影的优缺点,无人机航空摄影系统构造,无人机航拍数据预处理原理及流程。通过研究DGPS/IMU辅助航空摄影原理,选择INPHO系列软件及不同处理航片方案的操作方法处理航片,快速的得到某一地区满足一定要求的正射影像图。由于航测系统和计算机视觉的发展,给无人机空中三角测量的实施带来了便利,但处理无人机航片的技术方法急需解决。本文利用INPHO系列软件,结合广东阳影像数据生产正射影像项目数据进行了探讨和研究,利用INPHO软件生产合格数字正射影像产品做了介绍,探讨了INPHO中参数设定的方法,无人机航拍内外业流程及利用INPHO系列软件处理无人机数据方法,对DGPS/IMU辅助航空摄影以及内页数据处理提供必要支持。通过研究航拍数据处理原理及实践生产流程,解决了INPHO系列软件处理航拍数据中遇到匹配失败的问题,运用POS数据参与解算,完成连接点提取过程,生产符合要求的数字正射影像(DOM)产品。随着GPS技术和惯导系统(IMU)的发展,GPS辅助航空摄影技术不断发展,DGPS/IMU组合给航空摄影带来了革命性的变革,本文介绍了DGPS/IMU辅助航空摄影原理,解决了DGPS/IMU辅助航空摄影中产生的误差及改正方法,对无人机航空摄影测量不同的数据处理方法进行了实验,总结出DGPS/IMU辅助航空摄影达到的精度。为了得到高精度的速度、位置和姿态,DGPS/IMU组合航空摄影提高了航空摄影的质量,节省了大量布点带来的经济损失。航空摄影技术为我们生活提供了直观真实的数字影像产品,为建设美好家园提供了有效手段,航测技术新思想不断涌现,新问题不断克服,越来越形象的真实影像将会出现在我们生活中!

全文目录


致谢  5-6
摘要  6-7
Abstract  7-12
1 绪论  12-18
  1.1 研究现状  12-15
    1.1.1 无人机航空摄影测量的发展现状  12-14
    1.1.2 DGPS/IMU 辅助航空摄影测量的发展现状  14-15
  1.2 DGPS/IMU 辅助无人机航空摄影研究意义  15-16
  1.3 研究内容和路线  16-18
2 DGPS/IMU 辅助航空摄影测量  18-30
  2.1 传统航空摄影测量  18-25
    2.1.1 连接点匹配原理  18-20
    2.1.2 相对定向  20-21
    2.1.3 绝对定向  21
    2.1.4 航带间连接  21-22
    2.1.5 无人机区域网平差原理  22-25
  2.2 DGPS/IMU 辅助航空摄影测量原理  25-29
    2.2.1 DGPS 定位原理  26-27
    2.2.2 惯性导航系统原理  27-28
    2.2.3 DGPS/IMU 组合确定姿态原理  28-29
  2.3 DGPS/IMU 辅助航空摄影测量原理  29-30
3 DGPS/IMU 辅助航空摄影测量误差来源  30-34
  3.1 偏心分量误差  30-31
    3.1.1 摄影中心与 GPS 天线中心关系  30
    3.1.2 IMU 坐标系与像辅助坐标系之间关系  30-31
    3.1.3 GPS、IMU 及航摄仪三者之间的时间同步关系  31
  3.2 IMU 姿态测量精度影响  31
  3.3 漂移误差  31-32
  3.4 基准站精度  32
  3.5 改正方法  32-34
    3.5.1 IMU 飞行检校误差  32
    3.5.2 DGPS/IMU 数据处理  32-34
4 实验  34-63
  4.1 结合 INPHO 系列软件生产 DOM 实验  34-37
    4.1.1 INPHO 系列软件介绍  34
    4.1.2 INPHO 系列软件处理航片技术方法  34-37
  4.2 航空摄影的实施  37-49
    4.2.1 航测内业  40-42
    4.2.2 摄影质量控制措施  42
    4.2.3 成果资料的检查及提交  42
    4.2.4 基础控制测量  42-46
    4.2.5 航测外业技术  46-49
  4.3 航片连接点匹配处理  49-54
    4.3.1 POS 数据作用及匹配失败处理  49
    4.3.2 INPHO 参数设置  49-54
  4.4 数字正射影像图(DOM)的制作  54-57
    4.4.1 数字正射影像图(DOM)制作  55
    4.4.2 数字正射影像图(DOM)的技术要求  55
    4.4.3 正射影像图(DOM)的生产  55-56
    4.4.4 数字正射影像图(DOM)裁切  56-57
    4.4.5 DOM 产品的质量评价  57
  4.5 DGPS/IMU 直接定向空三计算  57-59
  4.6 不同 GPS 精度对成果的影响  59-60
  4.7 GPS/IMU 辅助航空摄影不同控制点布点方案实验  60-62
  4.8 不同权重的 GPS 空三计算实验  62
  4.9 不同权重 IMU 空三计算实验  62-63
5 结论展望  63-65
  5.1 结论  63
  5.2 展望  63-65
参考文献  65-68
作者简历  68-70
学位论文数据集  70-71

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中图分类: > 天文学、地球科学 > 测绘学 > 摄影测量学与测绘遥感 > 航空摄影测量
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