GPS/INS辅助空中三角测量技术研究及应用

摘要

随着全球定位（GPS）和惯性导航（INS）组合系统精度不断提高，GPS/INS组合系统也被引进到航空摄影测量中，其原理是利用GPS/INS组合系统获取航测仪的位置以及姿态的数据，经过后期的数据检校和预处理直接获取外方位元素，以便航空摄影测量不再需要大量的外业控制点即可获取地面目标物的空间位置，因此利用GPS/INS辅助空中三角测量，可以减少甚至不需要地面控制，从而使航空摄影测量作业流程更加简化，作业效率显著提高，生产成本得到降低。　　本文基于GPS/INS辅助空中三角测量的方法和理论，在总结分析GPS/INS组合系统原理、方法和技术的基础上，结合1：2000试验区，深入研究了GPS/INS辅助空中三角测量、常规空中三角测量与GPS/INS直接定向法，并比较了三种加密方法控制点精度。论文主要研究内容如下：　　（1）在收集国内外GPS/INS组合系统相关文献的基础上，总结分析了GPS/INS辅助空中三角测量的相关理论基础，全面阐述了 GPS/INS组合系统的模式、原理、方法以及关键技术等。　　（2）基于GPS/INS辅助空中三角测量数据源，根据1：2000航测成图技术规范，对航空摄影测量地面基准站与检校场等布设方案的相关技术开展了研究。　　（3）以某以山地为主的地区1:2000影像为试验数据，基于 Inpho软件平台，分别对试验区采用常规空中三角测量、GPS/INS直接定向法和GPS/INS辅助空间三角测量多种方法，求解检查点和加密点平面精度、高程精度和中误差，并进行对比分析，得出GPS/INS辅助空中三角测量的平面精度可以满足1：2000成图精度的要求，但在高程精度无法达到成图精度情况下，可以通过适当添加平高控制点或高程控制点的方法，以保证其高程精度满足成图精度。　　（4）研究发现，GPS/INS辅助空三加密控制点的精度满足成图精度的要求时，外业控制点布设数量却远远小于常规空中三角测量，为以后GPS/INS辅助空间三角测量的研究提供了试验相关依据。

目录

声明

1 绪论

1.1 论文研究的背景和意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文研究的主要内容与技术路线

1.4 论文的组织结构

2 空中三角测量

2.1 空中三角测量概述

2.2 空中三角测量的原理和方法

2.3空中三角测量的发展

2.4 本章小结

3 GPS/INS辅助空中三角测量

3.1全球定位系统

3.2 惯性导航系统

3.3 GPS/INS组合系统

3.4 GPS/INS辅助空中三角测量的方法

3.5 GPS/INS系统主要误差来源

3.6 本章小结

4 GPS/INS辅助空中三角测量关键问题研究

4.1 航空摄影测量系统

4.2航空摄影测量影像处理

4.3 GPS/INS辅助空中三角测量的控制点布设

4.4 本章小结

5 GPS/INS辅助空中三角测量试验研究

5.1试验测区概况

5. 2 GPS/INS辅助空中三角测量技术流程

5.3 试验精度评定

5.4 本章小结

6 总结与展望

6.1 总结

6.2 问题与展望

致谢

参考文献