无地面控制点卫星摄影测量若干关键技术研究
发布时间：2024-03-07 18:41
我国地域辽阔,具有大量的高原、沙漠等无人区,此外,随着国家境外利益的拓展,进行无地面控制点条件下的全球摄影测量是我们的首选。天绘一号卫星作为我国第一代传输型立体测绘卫星,其摄影测量目标是实现无地面控制点条件下测制1:5万地形图的精度要求。本文从天绘一号三线阵CCD影像的摄影测量原理出发,针对无地面控制点条件下摄影测量过程中的摄影参数标定,姿态角元素低频误差补偿与光束法大区域网平差等关键技术进行了理论和实验研究。论文主要研究工作如下:1.在研究天绘一号卫星三线阵CCD相机的成像原理和摄影测量基本原理基础上,建立了三线阵影像摄影测量的严密数学模型,分析了影响影像定位精度的因子与因素,从而构建星地链路误差仿真与评估模型,从物理模型层面,评估各种误差对定位精度的影响,并利用天绘一号卫星三线阵影像的试验场数据,对影响三线阵CCD影像立体定位精度的关键因素进行了定量误差分析,评估各种误差对定位精度的影响,结果表明验证仿真与理论分析结果一致。2.基于三线阵CCD影像摄影测量的严格数学模型,研究了星地相机夹角变化值的几何标定与三线阵摄影机内方位元素变化值的几何标定,将星地相机夹角变化值用偏置矩阵,内方...
【文章页数】：147 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状与文献综述
1.2.1 光学摄影测量卫星发展现状
1.2.2 光学卫星摄影测量技术研究现状
1.2.3 论文所用实验数据介绍
1.2.4 研究内容及结构安排
第二章 天绘一号卫星三线阵CCD影像摄影测量原理
2.1 引言
2.2 天绘一号卫星三线阵CCD相机的成像原理
2.2.1 天绘一号卫星三线阵CCD相机
2.2.2 天绘一号卫星三线阵CCD相机推扫式成像原理
2.3 天绘一号卫星三线阵CCD相机的摄影测量原理
2.4 天绘一号卫星三线阵CCD影像摄影测量数学模型
2.4.1 坐标系建立及转换
2.4.2 三线阵CCD影像摄影测量数学模型
2.5 无地面控制点三线阵CCD影像测绘精度估算
2.5.1 立体测绘的精度要求
2.5.2 影响定位精度的误差源分析
2.5.3 三线阵CCD影像立体定位精度理论分析
2.6 实验与结论
2.6.1 外方位角元素加误差仿真验证
2.6.2 外方位线元素加误差仿真验证
2.6.3 内方位元素加误差仿真验证
2.6.4 影像像点量测加误差仿真验证
2.6.5 影像质量对立体定位精度的仿真验证
2.6.6 仿真验证精度与理论分析精度的对比分析
2.7 本章小结
第三章 天绘一号卫星三线阵CCD相机参数在轨几何标定
3.1 引言
3.2 星地相机夹角变化值的几何检校
3.3 三线阵摄影机内参数变化值的几何检校
3.3.1 基于内方位元素变化值的几何检校模型
3.3.2 顾及相差特点的附加参数几何检校模型
3.4 基于多条带联合区域网的在轨几何检校
3.5 内外参数联合几何检校流程
3.6 基于有理函数模型的通用自检校区域网平差几何标定
3.7 实验与结论
3.7.1 星地相机夹角标定结果和标定精度
3.7.2 内方位元素标定结果和标定精度
3.7.3 基于星地相机夹角与内方位元素标定方法的定位精度分析
3.7.4 顾及像差特点的不同附加参数方案的定位精度分析
3.7.5 基于多条带联合区域网几何检校与定位精度分析
3.7.6 基于通用模型自检校区域网平差标定结果与定位精度分析
3.7.7 上述标定方法的缺陷
3.8 本章小结
第四章 天绘一号卫星角外方位元素动态标定技术
4.1 引言
4.2 低频误差源分析及表现
4.2.1 误差源分析
4.2.2 低频误差表现
4.2.3 低频误差的影响
4.3 角外方位元素低频误差补偿原理
4.3.1 低频误差改正模型
4.3.2 相机内方位元素发生变化后的规定
4.4 低频误差改正特殊解
4.4.1 dμ、dν改正模型
4.4.2 低频误差补偿流程
4.5 实验与结论
4.5.1 低频误差补偿灵敏度分析
4.5.2 三线阵像面倾斜误差的修正
4.5.3 低频补偿效能验证
4.5.4 进一步思考
4.6 本章小结
第五章 天绘一号卫星三线阵CCD影像光束法区域网平差技术
5.1 引言
5.2 传感器直接定位法
5.3 基于严格几何模型的条带区域网平差
5.4 基于有理函数模型的光束法大区域网平差
5.4.1 基于有理函数的区域网平差模型
5.4.2 超大区域网快速稳健解算
5.5 实验与结论
5.5.1 基于严格几何模型条带区域网平差前后试验结果比较
5.5.2 多条带重复覆盖区域网平差精度提升试验
5.5.3 多条带接边构成超大区域平差精度提升试验
5.5.4 超大区域网快速解算试验
5.6 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢
本文编号：3921571
【文章页数】：147 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状与文献综述
1.2.1 光学摄影测量卫星发展现状
1.2.2 光学卫星摄影测量技术研究现状
1.2.3 论文所用实验数据介绍
1.2.4 研究内容及结构安排
第二章 天绘一号卫星三线阵CCD影像摄影测量原理
2.1 引言
2.2 天绘一号卫星三线阵CCD相机的成像原理
2.2.1 天绘一号卫星三线阵CCD相机
2.2.2 天绘一号卫星三线阵CCD相机推扫式成像原理
2.3 天绘一号卫星三线阵CCD相机的摄影测量原理
2.4 天绘一号卫星三线阵CCD影像摄影测量数学模型
2.4.1 坐标系建立及转换
2.4.2 三线阵CCD影像摄影测量数学模型
2.5 无地面控制点三线阵CCD影像测绘精度估算
2.5.1 立体测绘的精度要求
2.5.2 影响定位精度的误差源分析
2.5.3 三线阵CCD影像立体定位精度理论分析
2.6 实验与结论
2.6.1 外方位角元素加误差仿真验证
2.6.2 外方位线元素加误差仿真验证
2.6.3 内方位元素加误差仿真验证
2.6.4 影像像点量测加误差仿真验证
2.6.5 影像质量对立体定位精度的仿真验证
2.6.6 仿真验证精度与理论分析精度的对比分析
2.7 本章小结
第三章 天绘一号卫星三线阵CCD相机参数在轨几何标定
3.1 引言
3.2 星地相机夹角变化值的几何检校
3.3 三线阵摄影机内参数变化值的几何检校
3.3.1 基于内方位元素变化值的几何检校模型
3.3.2 顾及相差特点的附加参数几何检校模型
3.4 基于多条带联合区域网的在轨几何检校
3.5 内外参数联合几何检校流程
3.6 基于有理函数模型的通用自检校区域网平差几何标定
3.7 实验与结论
3.7.1 星地相机夹角标定结果和标定精度
3.7.2 内方位元素标定结果和标定精度
3.7.3 基于星地相机夹角与内方位元素标定方法的定位精度分析
3.7.4 顾及像差特点的不同附加参数方案的定位精度分析
3.7.5 基于多条带联合区域网几何检校与定位精度分析
3.7.6 基于通用模型自检校区域网平差标定结果与定位精度分析
3.7.7 上述标定方法的缺陷
3.8 本章小结
第四章 天绘一号卫星角外方位元素动态标定技术
4.1 引言
4.2 低频误差源分析及表现
4.2.1 误差源分析
4.2.2 低频误差表现
4.2.3 低频误差的影响
4.3 角外方位元素低频误差补偿原理
4.3.1 低频误差改正模型
4.3.2 相机内方位元素发生变化后的规定
4.4 低频误差改正特殊解
4.4.1 dμ、dν改正模型
4.4.2 低频误差补偿流程
4.5 实验与结论
4.5.1 低频误差补偿灵敏度分析
4.5.2 三线阵像面倾斜误差的修正
4.5.3 低频补偿效能验证
4.5.4 进一步思考
4.6 本章小结
第五章 天绘一号卫星三线阵CCD影像光束法区域网平差技术
5.1 引言
5.2 传感器直接定位法
5.3 基于严格几何模型的条带区域网平差
5.4 基于有理函数模型的光束法大区域网平差
5.4.1 基于有理函数的区域网平差模型
5.4.2 超大区域网快速稳健解算
5.5 实验与结论
5.5.1 基于严格几何模型条带区域网平差前后试验结果比较
5.5.2 多条带重复覆盖区域网平差精度提升试验
5.5.3 多条带接边构成超大区域平差精度提升试验
5.5.4 超大区域网快速解算试验
5.6 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢
本文编号：3921571
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