顧及曝光延遲的GPS-IMU輔助空中三角測量方法的研究.pdf

1、基于GPS/IMU組合系統(tǒng)用于航測時，能夠直接得到航攝儀曝光瞬間所攝取像片的位置和姿態(tài)信息參數，能夠大幅度減少地面控制點數量，使該技術在無人機航測中發(fā)揮了重要作用，改變了傳統(tǒng)航測作業(yè)的較長周期的工作模式。而且隨著 GPS/IMU技術的不斷發(fā)展，其獲取數據的精度越來越高，在無人機航測中已經成為不可或缺的設備。但是由于一般輕小型無人機體積小、載重輕，通常情況下只配備導航型GPS/IMU組合系統(tǒng)，缺少曝光同步裝置，限制了無人航測技術在高精度測

2、量領域的應用。
　　本文通過對GPS/IMU組合系統(tǒng)工作的有關原理進行剖析，研究總結了GPS/IMU輔助空三的方法以及原理，并詳細推導了GPS/IMU組合系統(tǒng)獲得的外方位元素（位置和姿態(tài)參數）到實際攝影測量中應用的坐標系的轉換過程，并在此基礎上分析了現有的 GPS/IMU輔助空三技術的不足，從而建立起了一種顧及相機曝光延遲的GPS/IMU輔助空三方法。并通過選取兩個試驗區(qū)的數據對所建立方法進行論證，試驗結果表明，本文所建立的顧及相

3、機曝光延遲的GPS/IMU輔助空三方法是有效的，可行的。論文的主要研究內容如下：
　?。?）在闡述GPS/IMU輔助空三的方法、原理和技術基礎上，說明了GPS/IMU組合系統(tǒng)在航測中的重要作用。
　?。?）分析了GPS/IMU組合系統(tǒng)獲取的外方位元素到攝影測量中應用的坐標系的轉換關系，并對該過程如何轉換進行了比較詳細的推導分析。論述了偏心角及偏心分量的含義。依據相關規(guī)范要求，研究了在航測中地面基準站和檢校場及相應飛行方案的設

4、計。
　?。?）針對現有無人機航測中GPS/IMU輔助空三技術的不足，分析在無人機航測中，無人機上搭載的相機曝光延遲問題，分析曝光延遲現象產生的原因，將曝光延遲作為附加參數引入 GPS/IMU輔助空三中，以此建立顧及相機曝光延遲系統(tǒng)誤差的GPS/IMU輔助空三模型。
　　（4）通過選取兩套無人機搭載GPS/IMU組合系統(tǒng)獲取的數據，應用常規(guī)空三，GPS/IMU直接定向法，GPS/IMU輔助空三法以及顧及相機曝光延遲的GPS/