GNSS/INS對(duì)無(wú)人機(jī)測(cè)圖精度的影響分析
發(fā)布時(shí)間:2021-04-10 22:09
隨著時(shí)代的發(fā)展,傳統(tǒng)的攝影測(cè)量已經(jīng)無(wú)法滿足國(guó)家的發(fā)展需要,進(jìn)一步提高航空攝影測(cè)量的工作效率迫在眉睫。減少野外像控點(diǎn)的數(shù)量可以很大程度的提高航空攝影測(cè)量的效率,因此,減免野外像控點(diǎn)數(shù)量已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者在攝影測(cè)量領(lǐng)域中的主要研究?jī)?nèi)容。定位技術(shù)在近年來(lái)不斷進(jìn)步,GNSS/INS組合導(dǎo)航技術(shù)被應(yīng)用于航空攝影測(cè)量中。GNSS/INS組合導(dǎo)航系統(tǒng)綜合了GNSS技術(shù)與INS技術(shù)的優(yōu)勢(shì),是一種定位精度更高且能輸出載體姿態(tài)信息的定位技術(shù),所提供的POS數(shù)據(jù)極大程度的簡(jiǎn)化了無(wú)人機(jī)測(cè)圖的作業(yè)流程。研究以GNSS/INS系統(tǒng)輔助無(wú)人機(jī)測(cè)圖為基礎(chǔ),通過(guò)將GNSS/INS應(yīng)用于航測(cè)中,在同一測(cè)區(qū)內(nèi)采用GNSS輔助空中三角測(cè)量、GNSS/INS輔助空中三角測(cè)量和GNSS/INS直接定向法測(cè)圖分別進(jìn)行正射影像圖測(cè)繪,采用不同的像控點(diǎn)布設(shè)方案對(duì)比了GNSS與GNSS/INS在航攝中的差距,并通過(guò)對(duì)GNSS/INS直接定向法進(jìn)行成圖精度分析,驗(yàn)證了直接定向法的可行性。研究結(jié)果表明,GNSS/INS系統(tǒng)較GNSS系統(tǒng)在航測(cè)中成圖精度更高,且GNSS/INS系統(tǒng)可以減少野外像控點(diǎn)數(shù)量。GNSS/INS直接定向法在平面、高程...
【文章來(lái)源】:華北理工大學(xué)河北省
【文章頁(yè)數(shù)】:69 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
攝影測(cè)量常用坐標(biāo)系Fig.2Commoncoordinatesystemforphotogrammetry圖2為前四個(gè)攝影測(cè)量坐標(biāo)系之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系,攝影測(cè)量的最終成果就是將像
華北理工大學(xué)碩士學(xué)位論文-14-像空間輔助坐標(biāo)系一點(diǎn)坐標(biāo)D(X,Y,Z)可以通過(guò)像點(diǎn)d(x,y,-f)旋轉(zhuǎn)進(jìn)行運(yùn)算,其矩陣表現(xiàn)形式可以用(1)式表示,其中(x,y,-f)之前的矩陣系數(shù)就是旋轉(zhuǎn)矩陣R。123123123XxaaaxYRybbbyZfcccf(1)旋轉(zhuǎn)矩陣R由像空間坐標(biāo)系與物方坐標(biāo)系之間的旋轉(zhuǎn)關(guān)系確定,兩個(gè)空間直角坐標(biāo)系進(jìn)行轉(zhuǎn)換可以看作在三軸上面分別旋轉(zhuǎn)一定的角度。因此旋轉(zhuǎn)矩陣R是由三個(gè)旋轉(zhuǎn)角的方向余弦所組成的3×3階的正交矩陣。圖3表示的是在航空攝影測(cè)量中像空間輔助坐標(biāo)系與像空間坐標(biāo)系之間的旋轉(zhuǎn)關(guān)系,其中,像空間坐標(biāo)系(S-xyz)是由像空間輔助坐標(biāo)系(S-XYZ)依次圍繞Y,X,Z軸分別旋轉(zhuǎn)φ、ω、κ角度后所形成的,其中φ、ω、κ是航空攝影測(cè)量中的三個(gè)角度外方位元素。圖3像空間坐標(biāo)系與像空間輔助坐標(biāo)系的旋轉(zhuǎn)角度關(guān)系Fig.3Rotationanglerelationshipbetweenimagecoordinatesystemandimagespace-assistedcoordinatesystem
華北理工大學(xué)碩士學(xué)位論文-16-對(duì)應(yīng)的像空間輔助坐標(biāo)為(X,Y,Z)時(shí),根據(jù)三點(diǎn)共線與空間幾何關(guān)系的原理可以得到物方坐標(biāo)系中的物點(diǎn)坐標(biāo)與其像空間輔助坐標(biāo)系的像點(diǎn)坐標(biāo)存在式(4)的關(guān)系。1SDSDSDXYZXXYYZZ(4)通過(guò)換算,也可以表示成(5)式形式:111X,Y,ZDSDSDSXXYYZZ(5)圖4共線條件方程示意圖Fig.4Schematicdiagramofcollinearconditionequation結(jié)合像空間坐標(biāo)系與像空間輔助坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系,像空間坐標(biāo)系的像點(diǎn)坐標(biāo)可以通過(guò)式(6)的形式由像空間輔助坐標(biāo)系進(jìn)行表示。111222333TxXabcXyRYabcYfZabcZ(6)此式展開(kāi)后得到:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種輔助GNSS/INS組合導(dǎo)航系統(tǒng)的高度計(jì)設(shè)計(jì)[J]. 劉善武,陳帥,譚聚豪,顧得友. 航天控制. 2019(05)
[2]輕型無(wú)人機(jī)的GNSS/IRS組合導(dǎo)航系統(tǒng)研究[J]. 王見(jiàn)紅. 長(zhǎng)春工程學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(03)
[3]GNSS/INS組合導(dǎo)航系統(tǒng)綜述[J]. 智奇楠,李梟楠,劉鵬飛,楊開(kāi)偉. 數(shù)字通信世界. 2019(08)
[4]傾斜攝影三維模型測(cè)圖與傳統(tǒng)攝影測(cè)量測(cè)圖試驗(yàn)分析探討[J]. 鄭華,齊東宏,陳向陽(yáng),劉書(shū)冬. 測(cè)繪技術(shù)裝備. 2018(04)
[5]GPS輔助無(wú)人機(jī)航空攝影在大比例尺測(cè)圖中的應(yīng)用[J]. 楊智博. 科技與創(chuàng)新. 2018(19)
[6]低空無(wú)人機(jī)航測(cè)在大比例尺地形測(cè)繪中的應(yīng)用[J]. 鄭之濤. 工程建設(shè)與設(shè)計(jì). 2018(16)
[7]移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)的GNSS/INS組合定位方法的對(duì)比研究[J]. 張迪,施昆,李照永. 軟件. 2018(08)
[8]基于因子圖的車載INS/GNSS/OD組合導(dǎo)航算法[J]. 高軍強(qiáng),湯霞清,張環(huán),武萌. 系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2018(11)
[9]基于簡(jiǎn)化聯(lián)邦CKF的INS/GNSS組合導(dǎo)航算法[J]. 盧航,郝順義,沈飛,李保軍. 航天控制. 2018(03)
[10]基于PID+Kalman的姿態(tài)角算法研究[J]. 劉春,傅麗娟,謝皓,鄧傳遠(yuǎn). 儀表技術(shù)與傳感器. 2018(02)
博士論文
[1]車載移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)檢校技術(shù)及其精度評(píng)定方法[D]. 徐壽志.武漢大學(xué) 2016
[2]低空攝影測(cè)量航帶重構(gòu)及數(shù)據(jù)處理方法研究[D]. 何海清.武漢大學(xué) 2013
[3]多視匹配策略與優(yōu)化方法研究[D]. 紀(jì)松.解放軍信息工程大學(xué) 2012
碩士論文
[1]INS輔助的多系統(tǒng)GNSS單頻精密單點(diǎn)定位算法研究[D]. 夏宇飛.華東師范大學(xué) 2018
[2]POS輔助大比例尺低空攝影測(cè)圖效能研究[D]. 武晴晴.長(zhǎng)安大學(xué) 2017
[3]GPS/INS組合導(dǎo)航監(jiān)控管理系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 傅麗娟.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[4]基于無(wú)人機(jī)航攝影像的大比例尺測(cè)圖及三維建模研究[D]. 郭世敏.昆明理工大學(xué) 2017
[5]GPS/INS輔助空中三角測(cè)量技術(shù)研究及應(yīng)用[D]. 周思怡.東華理工大學(xué) 2016
[6]基于SIFT算法的低空攝影測(cè)量影像匹配方法研究[D]. 張凱南.長(zhǎng)安大學(xué) 2016
[7]POS輔助航空攝影測(cè)量應(yīng)用研究[D]. 安金玉.昆明理工大學(xué) 2014
[8]POS輔助空中三角測(cè)量技術(shù)現(xiàn)狀及關(guān)鍵問(wèn)題研究[D]. 趙帥.西安科技大學(xué) 2012
[9]航片判繪地物數(shù)據(jù)的影像匹配與糾正方法的研究[D]. 段蕾.解放軍信息工程大學(xué) 2006
本文編號(hào):3130420
【文章來(lái)源】:華北理工大學(xué)河北省
【文章頁(yè)數(shù)】:69 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
攝影測(cè)量常用坐標(biāo)系Fig.2Commoncoordinatesystemforphotogrammetry圖2為前四個(gè)攝影測(cè)量坐標(biāo)系之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系,攝影測(cè)量的最終成果就是將像
華北理工大學(xué)碩士學(xué)位論文-14-像空間輔助坐標(biāo)系一點(diǎn)坐標(biāo)D(X,Y,Z)可以通過(guò)像點(diǎn)d(x,y,-f)旋轉(zhuǎn)進(jìn)行運(yùn)算,其矩陣表現(xiàn)形式可以用(1)式表示,其中(x,y,-f)之前的矩陣系數(shù)就是旋轉(zhuǎn)矩陣R。123123123XxaaaxYRybbbyZfcccf(1)旋轉(zhuǎn)矩陣R由像空間坐標(biāo)系與物方坐標(biāo)系之間的旋轉(zhuǎn)關(guān)系確定,兩個(gè)空間直角坐標(biāo)系進(jìn)行轉(zhuǎn)換可以看作在三軸上面分別旋轉(zhuǎn)一定的角度。因此旋轉(zhuǎn)矩陣R是由三個(gè)旋轉(zhuǎn)角的方向余弦所組成的3×3階的正交矩陣。圖3表示的是在航空攝影測(cè)量中像空間輔助坐標(biāo)系與像空間坐標(biāo)系之間的旋轉(zhuǎn)關(guān)系,其中,像空間坐標(biāo)系(S-xyz)是由像空間輔助坐標(biāo)系(S-XYZ)依次圍繞Y,X,Z軸分別旋轉(zhuǎn)φ、ω、κ角度后所形成的,其中φ、ω、κ是航空攝影測(cè)量中的三個(gè)角度外方位元素。圖3像空間坐標(biāo)系與像空間輔助坐標(biāo)系的旋轉(zhuǎn)角度關(guān)系Fig.3Rotationanglerelationshipbetweenimagecoordinatesystemandimagespace-assistedcoordinatesystem
華北理工大學(xué)碩士學(xué)位論文-16-對(duì)應(yīng)的像空間輔助坐標(biāo)為(X,Y,Z)時(shí),根據(jù)三點(diǎn)共線與空間幾何關(guān)系的原理可以得到物方坐標(biāo)系中的物點(diǎn)坐標(biāo)與其像空間輔助坐標(biāo)系的像點(diǎn)坐標(biāo)存在式(4)的關(guān)系。1SDSDSDXYZXXYYZZ(4)通過(guò)換算,也可以表示成(5)式形式:111X,Y,ZDSDSDSXXYYZZ(5)圖4共線條件方程示意圖Fig.4Schematicdiagramofcollinearconditionequation結(jié)合像空間坐標(biāo)系與像空間輔助坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系,像空間坐標(biāo)系的像點(diǎn)坐標(biāo)可以通過(guò)式(6)的形式由像空間輔助坐標(biāo)系進(jìn)行表示。111222333TxXabcXyRYabcYfZabcZ(6)此式展開(kāi)后得到:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種輔助GNSS/INS組合導(dǎo)航系統(tǒng)的高度計(jì)設(shè)計(jì)[J]. 劉善武,陳帥,譚聚豪,顧得友. 航天控制. 2019(05)
[2]輕型無(wú)人機(jī)的GNSS/IRS組合導(dǎo)航系統(tǒng)研究[J]. 王見(jiàn)紅. 長(zhǎng)春工程學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(03)
[3]GNSS/INS組合導(dǎo)航系統(tǒng)綜述[J]. 智奇楠,李梟楠,劉鵬飛,楊開(kāi)偉. 數(shù)字通信世界. 2019(08)
[4]傾斜攝影三維模型測(cè)圖與傳統(tǒng)攝影測(cè)量測(cè)圖試驗(yàn)分析探討[J]. 鄭華,齊東宏,陳向陽(yáng),劉書(shū)冬. 測(cè)繪技術(shù)裝備. 2018(04)
[5]GPS輔助無(wú)人機(jī)航空攝影在大比例尺測(cè)圖中的應(yīng)用[J]. 楊智博. 科技與創(chuàng)新. 2018(19)
[6]低空無(wú)人機(jī)航測(cè)在大比例尺地形測(cè)繪中的應(yīng)用[J]. 鄭之濤. 工程建設(shè)與設(shè)計(jì). 2018(16)
[7]移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)的GNSS/INS組合定位方法的對(duì)比研究[J]. 張迪,施昆,李照永. 軟件. 2018(08)
[8]基于因子圖的車載INS/GNSS/OD組合導(dǎo)航算法[J]. 高軍強(qiáng),湯霞清,張環(huán),武萌. 系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2018(11)
[9]基于簡(jiǎn)化聯(lián)邦CKF的INS/GNSS組合導(dǎo)航算法[J]. 盧航,郝順義,沈飛,李保軍. 航天控制. 2018(03)
[10]基于PID+Kalman的姿態(tài)角算法研究[J]. 劉春,傅麗娟,謝皓,鄧傳遠(yuǎn). 儀表技術(shù)與傳感器. 2018(02)
博士論文
[1]車載移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)檢校技術(shù)及其精度評(píng)定方法[D]. 徐壽志.武漢大學(xué) 2016
[2]低空攝影測(cè)量航帶重構(gòu)及數(shù)據(jù)處理方法研究[D]. 何海清.武漢大學(xué) 2013
[3]多視匹配策略與優(yōu)化方法研究[D]. 紀(jì)松.解放軍信息工程大學(xué) 2012
碩士論文
[1]INS輔助的多系統(tǒng)GNSS單頻精密單點(diǎn)定位算法研究[D]. 夏宇飛.華東師范大學(xué) 2018
[2]POS輔助大比例尺低空攝影測(cè)圖效能研究[D]. 武晴晴.長(zhǎng)安大學(xué) 2017
[3]GPS/INS組合導(dǎo)航監(jiān)控管理系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 傅麗娟.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[4]基于無(wú)人機(jī)航攝影像的大比例尺測(cè)圖及三維建模研究[D]. 郭世敏.昆明理工大學(xué) 2017
[5]GPS/INS輔助空中三角測(cè)量技術(shù)研究及應(yīng)用[D]. 周思怡.東華理工大學(xué) 2016
[6]基于SIFT算法的低空攝影測(cè)量影像匹配方法研究[D]. 張凱南.長(zhǎng)安大學(xué) 2016
[7]POS輔助航空攝影測(cè)量應(yīng)用研究[D]. 安金玉.昆明理工大學(xué) 2014
[8]POS輔助空中三角測(cè)量技術(shù)現(xiàn)狀及關(guān)鍵問(wèn)題研究[D]. 趙帥.西安科技大學(xué) 2012
[9]航片判繪地物數(shù)據(jù)的影像匹配與糾正方法的研究[D]. 段蕾.解放軍信息工程大學(xué) 2006
本文編號(hào):3130420
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