航空攝影測(cè)量中pos系統(tǒng)誤差的問(wèn)題和技術(shù)研究

1、航空攝影測(cè)量中航空攝影測(cè)量中POS系統(tǒng)誤差的問(wèn)題和技術(shù)研究系統(tǒng)誤差的問(wèn)題和技術(shù)研究1POS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成POS系統(tǒng)本質(zhì)上集慣性導(dǎo)航技術(shù)與DGPS（DifferentialGPS，差分GPS）技術(shù)一體，主要硬件組成部分包括慣性導(dǎo)航系統(tǒng)、DGPS與POS系統(tǒng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，POS還包含一套事后處理軟件用于融合數(shù)據(jù)事后處理，其組成示意圖如圖1所示。其中DGPS通過(guò)用戶與基站GPS接收機(jī)提供實(shí)時(shí)差分GPS定位信息，慣性導(dǎo)航系統(tǒng)提供載體實(shí)時(shí)角速度與加速

2、度信息，通過(guò)POS計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)時(shí)信息融合得到載體位置、速度、姿態(tài)等導(dǎo)航信息，同時(shí)POS系統(tǒng)采集慣性導(dǎo)航系統(tǒng)與DGPS的數(shù)據(jù)信息利用POS系統(tǒng)事后處理軟件得到載體位置、速度、姿態(tài)等導(dǎo)航信息。下面對(duì)其中最重要的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)和衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行研究，最后對(duì)其POS計(jì)算機(jī)和事后處理軟件進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。1.1慣性導(dǎo)航系統(tǒng)慣性導(dǎo)航技術(shù)是以牛頓力學(xué)定律為基礎(chǔ)，利用一組加速度計(jì)測(cè)量載體的加速度，利用一組陀螺儀測(cè)量載體的角運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)積分運(yùn)算求解載體位置、速度

3、和姿態(tài)信息的技術(shù)。根據(jù)慣性導(dǎo)航原理在物理平臺(tái)中的實(shí)現(xiàn)，稱為慣性導(dǎo)航系統(tǒng)，依據(jù)有無(wú)實(shí)際物理平臺(tái)可空載體的主流配置，POS系統(tǒng)采用捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)，便于與航攝相機(jī)集成安裝，也便于內(nèi)部器件的維護(hù)與更新。但是，慣性導(dǎo)航系統(tǒng)受工作原理所限，導(dǎo)航參數(shù)誤差隨時(shí)間發(fā)散，長(zhǎng)期穩(wěn)定性較差，故需要其他導(dǎo)航系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行校正，衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)因其高精度與穩(wěn)定性好成為POS系統(tǒng)的首選。1.2衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，即GPS是美國(guó)國(guó)防部聯(lián)合海陸空三軍研制的導(dǎo)航系統(tǒng)，由

4、空間導(dǎo)航衛(wèi)星部分、地面監(jiān)控部分和用戶接收機(jī)三部分組成。它具有全天候、高精度、自動(dòng)化、高效益、性能好、應(yīng)用廣等顯著特點(diǎn)，能夠?qū)崟r(shí)地提供三維的位置、速度和GPS時(shí)間等信息。GPS定位的基本原理是以GPS衛(wèi)星和用戶GPS接收機(jī)天線之間的空間距離作為觀測(cè)量，根據(jù)已知的GPS衛(wèi)星空間坐標(biāo)，可以確定用戶GPS接收機(jī)天線的空間位置。GPS定位方法的實(shí)質(zhì)是以星地空間距離為半徑的三球交匯，因此，在一個(gè)測(cè)站上，需要3個(gè)衛(wèi)星到接收機(jī)天線的距離觀測(cè)量。其定位原