顾及曝光延迟的GPS/IMU辅助空中三角测量方法的研究
发布时间：2021-08-01 04:45
基于GPS/IMU组合系统用于航测时,能够直接得到航摄仪曝光瞬间所摄取像片的位置和姿态信息参数,能够大幅度减少地面控制点数量,使该技术在无人机航测中发挥了重要作用,改变了传统航测作业的较长周期的工作模式。而且随着GPS/IMU技术的不断发展,其获取数据的精度越来越高,在无人机航测中已经成为不可或缺的设备。但是由于一般轻小型无人机体积小、载重轻,通常情况下只配备导航型GPS/IMU组合系统,缺少曝光同步装置,限制了无人航测技术在高精度测量领域的应用。本文通过对GPS/IMU组合系统工作的有关原理进行剖析,研究总结了GPS/IMU辅助空三的方法以及原理,并详细推导了GPS/IMU组合系统获得的外方位元素（位置和姿态参数）到实际摄影测量中应用的坐标系的转换过程,并在此基础上分析了现有的GPS/IMU辅助空三技术的不足,从而建立起了一种顾及相机曝光延迟的GPS/IMU辅助空三方法。并通过选取两个试验区的数据对所建立方法进行论证,试验结果表明,本文所建立的顾及相机曝光延迟的GPS/IMU辅助空三方法是有效的,可行的。论文的主要研究内容如下:（1）在阐述GPS/IMU辅助空三的方法、原理和技术基础...
【文章来源】：东华理工大学江西省
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
捷联式惯性导航系统工作原理
图 2.2 捷联式惯性导航系统工作原理Fig 2.2. Strapdown Inertial Navigation SystemMU 组合工作原理具有不随时间产生线性累积误差，精度高，并可以全速度和时间信息等优点使其成为一种先进的导航系不能提供如运动载体姿态等参数，且运动载体上的星信号，由于环境因素、机动载体飞行和无线电等生周跳和失锁，动态可靠性差。数据采样输出频率较单元装置 IMU 即是一种抗干扰能力强，不向外发射且不受时间、地点、气候等环境条件因素影响，最重然其定位误差会随者时间迅速累积导致长期精度较由此看出，GPS 和 IMU 各有所长所短，两者组合可度[30]。GPS 和 IMU 组合工作原理如图 2.3 所示：
插的方法计算出运动载体在各个时刻的精确位置以合系统的成本也因为二者互补的优势而降低，为 G。表 2.3 IMU 与 GPS 优缺点对比.3 Comparison of Advantages and Disadvantages of IM优势 劣势 数据率较高，同时提供位置姿态信息自主，不易被干扰误差增长不受需要知道重力统 误差增长收到限制 数据率低，无姿外界条件干扰给出了 GPS/IMU 组合系统的增强作用，该组合导航小导航定位中的系统误差，显著提高定位测姿精度
【参考文献】：
期刊论文
[1]航摄影像空三加密相关问题分析[J]. 李向锋. 黑龙江科技信息. 2017(05)
[2]紧耦合直接地理定位技术精度分析与应用[J]. 陈洁,李京,杜磊,韩亚超. 测绘通报. 2017(01)
[3]GNSS与IMU集成原理及其改进分析[J]. 赵福生,杨宏瑞,薛艳丽. 测绘通报. 2016(06)
[4]IMU/GPS辅助航空摄影测量技术方法应用研究——以贵阳市航空摄影测量项目为例[J]. 石平,张文安. 测绘通报. 2016(01)
[5]控制点布设对无人机影像空三精度的影响[J]. 朱进,丁亚洲,陈攀杰,王新安,郭丙轩,肖雄武,牛科科. 测绘科学. 2016(05)
[6]无人机航测中飞前布控与飞后布控的比较与分析[J]. 朱进,丁亚洲,牛科科,王新安,潘飞,罗光光. 科学技术与工程. 2015(34)
[7]基于D-GPS/IMU的组合导航方法研究与分析[J]. 陈柯,魏学东,祖肇梓. 计算机测量与控制. 2015(06)
[8]轻小型无人机航摄技术现状及发展趋势[J]. 毕凯,李英成,丁晓波,刘飞. 测绘通报. 2015(03)
[9]辅助定向法空中三角测量区域网布控方案分析[J]. 黄健,邹学忠. 测绘通报. 2014(07)
[10]无人机遥感系统的研究进展与应用前景[J]. 李德仁,李明. 武汉大学学报(信息科学版). 2014(05)
博士论文
[1]基于车载的GPS/INS组合导航定位系统的关键技术研究[D]. 徐振凯.东南大学 2015
[2]POS辅助航空摄影测量直接对地目标定位的关键技术研究[D]. 张雪萍.武汉大学 2010
[3]近地轻型数码航空摄影测量系统研究[D]. 段福洲.首都师范大学 2007
[4]IMU/DGPS辅助航空摄影测量原理、方法及实践[D]. 李学友.解放军信息工程大学 2005
硕士论文
[1]GPS/INS辅助空中三角测量技术研究及应用[D]. 周思怡.东华理工大学 2016
[2]无人机低空摄影测量系统研究[D]. 王家杰.哈尔滨工业大学 2016
[3]轻小型无人机POS系统海岛礁无控制测图技术研究[D]. 董国红.辽宁工程技术大学 2015
[4]POS辅助航空摄影测量应用研究[D]. 安金玉.昆明理工大学 2014
[5]IMU/PPP辅助航空摄影技术的应用[D]. 郝伟姣.东华理工大学 2013
[6]国产POS与SWDC-4A集成检校的研究[D]. 张恒.西南交通大学 2013
[7]IMU/DGPS辅助航空摄影测量应用研究[D]. 王金强.昆明理工大学 2013
[8]GPS/INS辅助航空摄影测量在大比例尺成图中的应用与研究[D]. 黄波.西安科技大学 2011
[9]精密单点定位技术在GPS辅助空中三角测量中的应用研究[D]. 王宏涛.河南理工大学 2010
[10]精密单点定位技术在IMU/GPS辅助航空摄影中的应用研究[D]. 张丽娜.中国地质大学 2008
本文编号：3314840
【文章来源】：东华理工大学江西省
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
捷联式惯性导航系统工作原理
图 2.2 捷联式惯性导航系统工作原理Fig 2.2. Strapdown Inertial Navigation SystemMU 组合工作原理具有不随时间产生线性累积误差，精度高，并可以全速度和时间信息等优点使其成为一种先进的导航系不能提供如运动载体姿态等参数，且运动载体上的星信号，由于环境因素、机动载体飞行和无线电等生周跳和失锁，动态可靠性差。数据采样输出频率较单元装置 IMU 即是一种抗干扰能力强，不向外发射且不受时间、地点、气候等环境条件因素影响，最重然其定位误差会随者时间迅速累积导致长期精度较由此看出，GPS 和 IMU 各有所长所短，两者组合可度[30]。GPS 和 IMU 组合工作原理如图 2.3 所示：
插的方法计算出运动载体在各个时刻的精确位置以合系统的成本也因为二者互补的优势而降低，为 G。表 2.3 IMU 与 GPS 优缺点对比.3 Comparison of Advantages and Disadvantages of IM优势 劣势 数据率较高，同时提供位置姿态信息自主，不易被干扰误差增长不受需要知道重力统 误差增长收到限制 数据率低，无姿外界条件干扰给出了 GPS/IMU 组合系统的增强作用，该组合导航小导航定位中的系统误差，显著提高定位测姿精度
【参考文献】：
期刊论文
[1]航摄影像空三加密相关问题分析[J]. 李向锋. 黑龙江科技信息. 2017(05)
[2]紧耦合直接地理定位技术精度分析与应用[J]. 陈洁,李京,杜磊,韩亚超. 测绘通报. 2017(01)
[3]GNSS与IMU集成原理及其改进分析[J]. 赵福生,杨宏瑞,薛艳丽. 测绘通报. 2016(06)
[4]IMU/GPS辅助航空摄影测量技术方法应用研究——以贵阳市航空摄影测量项目为例[J]. 石平,张文安. 测绘通报. 2016(01)
[5]控制点布设对无人机影像空三精度的影响[J]. 朱进,丁亚洲,陈攀杰,王新安,郭丙轩,肖雄武,牛科科. 测绘科学. 2016(05)
[6]无人机航测中飞前布控与飞后布控的比较与分析[J]. 朱进,丁亚洲,牛科科,王新安,潘飞,罗光光. 科学技术与工程. 2015(34)
[7]基于D-GPS/IMU的组合导航方法研究与分析[J]. 陈柯,魏学东,祖肇梓. 计算机测量与控制. 2015(06)
[8]轻小型无人机航摄技术现状及发展趋势[J]. 毕凯,李英成,丁晓波,刘飞. 测绘通报. 2015(03)
[9]辅助定向法空中三角测量区域网布控方案分析[J]. 黄健,邹学忠. 测绘通报. 2014(07)
[10]无人机遥感系统的研究进展与应用前景[J]. 李德仁,李明. 武汉大学学报(信息科学版). 2014(05)
博士论文
[1]基于车载的GPS/INS组合导航定位系统的关键技术研究[D]. 徐振凯.东南大学 2015
[2]POS辅助航空摄影测量直接对地目标定位的关键技术研究[D]. 张雪萍.武汉大学 2010
[3]近地轻型数码航空摄影测量系统研究[D]. 段福洲.首都师范大学 2007
[4]IMU/DGPS辅助航空摄影测量原理、方法及实践[D]. 李学友.解放军信息工程大学 2005
硕士论文
[1]GPS/INS辅助空中三角测量技术研究及应用[D]. 周思怡.东华理工大学 2016
[2]无人机低空摄影测量系统研究[D]. 王家杰.哈尔滨工业大学 2016
[3]轻小型无人机POS系统海岛礁无控制测图技术研究[D]. 董国红.辽宁工程技术大学 2015
[4]POS辅助航空摄影测量应用研究[D]. 安金玉.昆明理工大学 2014
[5]IMU/PPP辅助航空摄影技术的应用[D]. 郝伟姣.东华理工大学 2013
[6]国产POS与SWDC-4A集成检校的研究[D]. 张恒.西南交通大学 2013
[7]IMU/DGPS辅助航空摄影测量应用研究[D]. 王金强.昆明理工大学 2013
[8]GPS/INS辅助航空摄影测量在大比例尺成图中的应用与研究[D]. 黄波.西安科技大学 2011
[9]精密单点定位技术在GPS辅助空中三角测量中的应用研究[D]. 王宏涛.河南理工大学 2010
[10]精密单点定位技术在IMU/GPS辅助航空摄影中的应用研究[D]. 张丽娜.中国地质大学 2008
本文编号：3314840
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