現(xiàn)今,以衛(wèi)星信號(hào)和視覺(jué)傳感器為基礎(chǔ)的測(cè)量或?qū)Ш郊夹g(shù)有了很大進(jìn)展。隨著人們對(duì)于導(dǎo)航與測(cè)繪需求的不斷提高,依靠單一傳感器往往不能滿足人們實(shí)時(shí)定位與感知的需要。如何將衛(wèi)星定位與視覺(jué)傳感器融合,為人們提供便捷的測(cè)量手段與魯棒性的導(dǎo)航功能,提供更加智能化的位置服務(wù),是值得探討的課題。本文從衛(wèi)星導(dǎo)航定位和計(jì)算機(jī)視覺(jué)出發(fā),首先介紹了 GNSS(Global Navigation Satellite System)碼偽距和載波偽距單點(diǎn)定位的理論方法以及計(jì)算公式;介紹了觀測(cè)方程的線性組合、GNSS靜態(tài)和動(dòng)態(tài)相對(duì)定位等公式;介紹了攝影測(cè)量中空間后方交會(huì)、空間前方交會(huì)和光束法平差理論,并給出了公式推導(dǎo)和求解過(guò)程。其次,研究了 GNSS在無(wú)人機(jī)/航空攝影測(cè)量中的應(yīng)用。通過(guò)我國(guó)某地區(qū)和葡萄牙波爾圖地區(qū)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),進(jìn)行了單像空間后方交會(huì)實(shí)驗(yàn)、多像空間前方交會(huì)實(shí)驗(yàn)和小區(qū)域的光束法平差試驗(yàn),并對(duì)定位精度進(jìn)行了評(píng)估。在這個(gè)過(guò)程中,提出了一種用于探測(cè)稀疏控制點(diǎn)粗差定位定值的方法,解決了實(shí)驗(yàn)中由于地面控制點(diǎn)存在粗差而導(dǎo)致的算法迭代不收斂的問(wèn)題;之后將該算法應(yīng)用于GNSS輔助的小區(qū)域光束法平差中,取得了較好的效果。利用無(wú)人機(jī)對(duì)山東大學(xué)(威海)校園進(jìn)行了三維重建,并在操場(chǎng)區(qū)域檢驗(yàn)了三維模型的精度。之后,設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)GNSS與單目相機(jī)組合導(dǎo)航實(shí)驗(yàn),通過(guò)數(shù)據(jù)平滑,旋轉(zhuǎn)矩陣求解等完成了兩個(gè)系統(tǒng)之間的導(dǎo)航軌跡轉(zhuǎn)換,并分析了坐標(biāo)轉(zhuǎn)換誤差。通過(guò)卡爾曼濾波和貝葉斯估計(jì)對(duì)兩種算法進(jìn)行融合,取得了比較好的定位效果。著重分析了短時(shí)間移動(dòng)載體經(jīng)過(guò)遮擋區(qū)域的定位精度,可達(dá)到米級(jí)。最后:以手機(jī)為載體,分析了GNSS與視覺(jué)里程計(jì)組合定位的方法和實(shí)驗(yàn)。首先通過(guò)手機(jī)單點(diǎn)定位實(shí)驗(yàn)評(píng)估了手機(jī)定位的精度,然后介紹了手機(jī)定位坐標(biāo)系向當(dāng)?shù)刈鴺?biāo)系的轉(zhuǎn)換過(guò)程,比較了不同時(shí)長(zhǎng)的位置數(shù)據(jù)匹配效果;最后利用卡爾曼濾波、貝葉斯估計(jì)對(duì)手機(jī)GNSS和視覺(jué)里程計(jì)組合定位,其定位精度和可靠性均有所提高。
【學(xué)位單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類(lèi)】：P228.4
【部分圖文】：

第１章緒論逡逑１．１研究背景及意義逡逑當(dāng)今，衛(wèi)星導(dǎo)航定位己經(jīng)逐漸發(fā)展成為被廣泛使用、技術(shù)相對(duì)成熟的一逡逑種定位技術(shù)。它依靠全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（Ｇｌｏｂａｌ邋Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ邋Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ邋Ｓｙｓｔｅｍ，逡逑ＧＮＳＳ）來(lái)實(shí)現(xiàn)定位與導(dǎo)航的功能。目前，ＧＮＳＳ已經(jīng)被成功地應(yīng)用于智慧城逡逑市交通出行、森林防火及搶險(xiǎn)救災(zāi)、山體滑坡泥石流監(jiān)測(cè)、漁業(yè)水利、特殊逡逑關(guān)愛(ài)和建筑測(cè)繪等行業(yè)，大到國(guó)家的建設(shè)與發(fā)展，小至個(gè)人生活均離不開(kāi)定逡逑位與導(dǎo)航。逡逑我國(guó)自主發(fā)展的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)己經(jīng)于２０１８年１２月２７日開(kāi)始正式逡逑地為全球用戶提供服務(wù)。預(yù)計(jì)直到２０３５年，我們將繼續(xù)發(fā)展、建設(shè)和完善逡逑更加泛在、更加融合、更加智能的綜合時(shí)空體系［１］。逡逑

邐？＊０？邐４－１２０＊邋？ＩＳＯ＊邐ＩＳＯ＊逡逑Ｌｏｎｇｉｔｕｄｅ逡逑圖１．邋１北斗衛(wèi)星全球可視情況（２０１９年３月１０日２：００）邋１逡逑北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的用戶段不僅包含導(dǎo)航系統(tǒng)的芯片、模塊、天線等產(chǎn)逡逑品，還包含了終端產(chǎn)品、應(yīng)用系統(tǒng)與應(yīng)用服務(wù)等內(nèi)容。研究如何將ＧＮＳＳ衛(wèi)逡逑星導(dǎo)航定位技術(shù)應(yīng)用于更多的領(lǐng)域，擴(kuò)展我國(guó)定位導(dǎo)航技術(shù)的應(yīng)用空間，滿逡逑足國(guó)家和人民的重大需求，具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。逡逑近十幾年，越來(lái)越多的硬件設(shè)備廠商為攝影測(cè)量的發(fā)展提供了助力，比逡逑１邋圖片來(lái)源于邋ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｂｅｉｄｏｕ．ｇｏｖ．ｃｎ／ｘｔ／ｊｃｐｇ／逡逑１逡逑

行前方交會(huì)，計(jì)算一些地面加密點(diǎn)。最后進(jìn)行所有地面點(diǎn)和相機(jī)位姿的聯(lián)合逡逑平差，這被稱(chēng)之為光束法平差［７］。逡逑圖１．邋２攜帶ＧＰＳ天線的六旋翼無(wú)人機(jī)２逡逑如今的攝影測(cè)量一般會(huì)利用ＧＮＳＳ技術(shù)進(jìn)行空中相機(jī)的定位以及控制逡逑點(diǎn)的坐標(biāo)計(jì)算。在進(jìn)行光束法平差時(shí)，如果地面控制點(diǎn)中包含粗差，最終的逡逑成圖質(zhì)量將會(huì)大打折扣。因此，有必要利用具有高粗差崩潰污染率的算法來(lái)逡逑識(shí)別粗差并予以剔除。逡逑攝影測(cè)量中的光束法平差和計(jì)算機(jī)視覺(jué)中的“捆綁調(diào)整”或者“集束調(diào)逡逑２邋圖片來(lái)源于邋ｈｔｔｐｓ：／７ｗｗｗ．ｄｊｉ．ｃｏｍ／ｃｎ逡逑２逡逑

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本文編號(hào)：2834318