航空测控技术十篇

航空测控技术篇1

关键词：航空摄影测量 GIS技术 监控 城中村 测绘 有效应用

中图分类号： C35 文献标识码： A

一、航空摄影测量以及GIS技术的相关概述

顾名思义，航空摄影测量就是指利用航空飞机对地面进行拍摄，从而得到所需的测量数据的方法。具体而言，它是指使用飞机拍摄地面影像，再利用摄影测量学的原理和立体的测图仪，把相片组成立体的模型，以其为基础从事各种测绘以及地理判读工作，并从影像和其他传感系统中获取我们所需的信息内容，之后对其进行记录、测量和分析，以此来表达技术科学。航空摄影测量技术主要包括两大类，一是测量地理物体空间关系的技术，即测量坐标、距离、高程等等，通过测量这些数据可以得到人们需要的影像图、地形图、三维地面图。二是相片的判读技术，这属于一种分析技术，将航空摄影拍摄到的内容进行分析，做出与内容相关的判断，对土壤、物种成长状况、受灾情况等进行研究。另外，航空摄影测量也是测绘工作的基础环节，没有摄影测量的科学性，也就不会保证测绘的精准性。

GIS技术是地理信息系统，又可以称为地学信息系统，它属于一种特定的十分重要的空间信息系统。在现代化技术，特别是指计算机的使用下，对地球上所需的数据进行搜集、储存、、计算、分析、应用的技术方式。与地理信息相结合是其核心能力，通过遥感技术的运用，准确获取精准的地理坐标，获取具体方位，将地图这种独特的视觉化效果与地理分析功能与数据库操作集成为一个整体，为监控提供所需的信息。

二、航空摄影测量及GIS技术在监控中的应用

从以上内容中，我们已经清晰直观的了解到了我国航空摄影测量以及GIS技术的具体含义，明确了它在城中村建设、信息资料获取、监控、测绘等工作中的重要作用。但是由于技术条件的限制以及人员的缺失，该技术还无法得到完善应用，结合实际开展探讨就显得极其重要。

（一）方案设计

面对我国城中村在建设中存在的问题，国家相关部门需要尽早解决。我国的航空摄影测量是于十九世纪起步的技术，在当时苏联政府的帮助下组建了拍摄队伍，随着科学技术的日渐深入，目前我国该领域可以实现摄影精度高达1：1000，仅仅需要3、4个小时就可以完场上百平方公里的拍摄，给我国测绘工作提供坚实的材料保证，也可以有效遏制城中村建设问题。地理信息系统开发平台在技术运用中采用的是微软公司的大型组建，可以实现对地理信息的三维设置，获取图片信息。

（二）结合实例谈谈技术的应用

我国某地区政府为了做好数据信息的采集工作，提高技术的有效性，取得精准信息，将航空摄影测量与GIS应用到了城中村实际案例之中，与测绘工作实现了结合。

第二，系统分析查询。获取相关的图片数据后，为了保证对城中村监控的科学性，相关单位还要做好测绘工作，结合拍摄到的图像，结合数据，利用定位测绘出相应的内容，从而更好的便于人们查询信息，利用测绘得出的图像获取诸如建筑面积、高度、长度等信息。在此基础上，还可以测绘完成一般的关于村镇的资料，实现文本与影像的双向查询，统计地区城中村存在的主要问题，及时弥补漏洞。例如，在分析过程中平面数据的采集标准为4平方米，大于4的部分全部提取，小于4则忽视不计，经调查研究发现每家资金的花费都不超过50元。

第三，工程效果应用分析。利用航空摄影测量和GIS的结合使用，能够不再采取实地架设的时候进行测绘，发挥无外业控制点的全数字航空摄影测量及地理信息系统，精准的得到城中村的实际情况，并且它具有较少的投资，不用大量人力，即可获得三维数据。我国某城市采用该技术，开发三个月就可以获得每栋房屋的信息，提供每个时间点土地利用的真实情况和总体分布图，并建立相应的数据库。

室内建筑情况的预判也是城中村监控中的重要内容之一，使用航空摄影测量能够拍摄出不同角度的照片，利用拍摄出的侧视图可以判断建筑物的利用类型和结构层次。GIS地理信息系统的使用，还能够帮助政府工作人员建立用地、建设地和建筑物的相关数据信息系统和管理方案，将图像与属性紧密结合，并根据建筑物的实际面积、分类情况、层次结构精确所需的拆迁费用，对国家实行工程预测具有十分重要的作用。如上图所示的测绘图，既能够准确反映城中村的具体情况和建设情形。在此基础上，根据GIS提供的信息资料，能够通过联网的方法让城中村管理者及时掌握建设情况和变化情况，对第一线的工作进行了解，把握全局。在拆迁工作中使用这一技术，有利于准确快速的统计出村落的建筑实际，了解房屋数量、面积的问题，计算出所需的费用，提高工作的透明度，节约开支，提高监控的精准性。

航空测控技术篇2

【关键词】：航空摄影；数码技术；精度

中图分类号：P231文献标识码： A 文章编号：

在近几十年里，我国测绘行业发展迅猛,但是由于社会的迅速发展各个行业对空间信息数据的需求不断增大, 传统的地观测技术作业方式落后, 机械自动化、智能化程度较低等原因阻碍了航空航天测绘的发展，由于技术匮乏等原因，国内大量的航空摄影测量仍然依靠进口的航空相机,不仅价格昂贵,胶片动态范围小，摄影质量低，而且还要通过复杂的工艺进行胶片影像数字化等缺点，影响着航空摄影行业的进步。小型数码相机的应用则进一步解决了这些问题。小型数码航空摄影测量技术具有机动、快速、安全等优势而受到广泛关注，更有一些日趋成熟的信息智能技术和航空技术的发展，其性能和应用也日益完善，并广泛应用于地质环境与灾害勘察、地形图更新、海洋和林业草场监测以及农业、水利、电力等领域。

一、简述小型数码航空摄影测量技术

小型数码航空摄影测量技术是结合了航空、自动化控制、无线电、地理信息及定位系统等许多技术，主要应用无人驾驶飞行器。此技术 通过数字遥感设备获取地面多光谱和高分辨率的影像数据， 经过数字化处理和整理后，根据各种行业需求测绘产品的一种测量技术。通过遥感和定位及信息自动化控制等微电子通信等其他技术的应用，建立一套高分辨率、高精度的定位数据快速获取系统。这种系统能够实现数字化和智能化，重量轻、体积小、自动化程度高，控制精度强， 具有快速实时调查监测等能力，是一种新型的低空高分辨率遥感影像数据快速获取系统，大大扩大了无人飞行器和先进航空测量技术的应用范围和领域， 将成为军用和民用的主要技术之一。[1]

二、 小型数码航空摄影测量系统组成部分

1. 遥感技术

遥控飞机的运用为微型航空遥感提供了方便的操作以及提供了高效的平台。此技术可根据不同的需要选择不同的类型平台。用于空中平台的有遥控飞艇、直升机、伞翼机等。遥控飞行技术在现实的实践中容易实现，由于其种类较多、抗风能力比较强，成为应用最广泛的无人驾驶飞行器。另外一种固定翼型无人机也是容易实现的，但是由于起降需要空旷的场地，受到这种限制，因此固定翼型无人机比较适合林业和草场、海洋环境、矿山资源监测以及土地利用监测和水利电力等领域的应用。而关于无人驾驶直升机的技术，优势是能够定点起飞，虽然对起降场地要求不高，但是其结构相对较复杂，操控难度也较大。其次，无人驾驶飞艇系统操控相对于无人驾驶直升机比较容易，而且安全性较好，适合在城市地区和地形复杂地区进行使用和勘测。最后是无人驾驶飞行器，其结构简单且使用成本低，不仅能完成其他飞行器可以完成的任务，更可以完成危险区域的勘测和侦查等等。在经过长时间的研究和开发，飞行器中的遥感设备对专业数码相机的需求不断增加，对遥感影像的需要不断加速、实时获取与应用的技术。[2]

2.飞行过程中的控制系统

飞行控制系统由计算机系统以及电源管理系统等多功能技术组成， 在实现对无人驾驶飞行器高度、速度、航线及航向的精确控制之余，还有利于更精确地测量和勘测情况，通过数码相机、摄像机、监视器、天线等测量工具的运营，获取测区遥感影像和视频图像。

3． 数据处理系统

对现实飞行测量器中存在影像数据多等棘手问题，要求对相机进行检测，需要使用数据处理软件对其进行处理。这就需要一些关键性的技术。首先是在无人飞行的航程中利用摄影密度设计，并且根据成图比例尺以及相机幅面和飞行精度等因素进行航线的设计，于此同时提高摄影的密度。其次是小型数码摄影技术。在现今这个科学技术发达的社会中，目前市场上可提供航空测量的小型数码航空测量数字相机是很有限，而且更由于数码相机所摄影的图像幅度小、没有框标等特点，为使获取的遥感影像能够满足大比例尺和航空摄影测量的精度要求，这就需要对小型数码相机额精确度进行严谨的校对和检验。此外，还需要对获取的影像的处理方法制定相应的技术方案和应对措施。比如说小型数码航空测量技术在油田中的运用，可以通过获取障碍区的真彩色摄像图，代替传统的地形图，同时也可以用于油田土地的综合管理、监控和规划，有利于油田作业效率的提高，和对油田中的情况进行密切的联系和关注，对高效利用油田资源有着重要的影响和作用。

三、小型数码航空摄影测量系统的优点[3]

1.利用现代先进的数码相机，其相机焦距短, 分辨率大, 基本要求能够满足航空测量的要求，精度较高且飞行高度低,能够满足在拍摄测量过程中对高度要自由移动要求。

2． 由于作业的动态范围宽，航高低,这就让摄影测量工作可以在较恶劣的天气环境下进行测量工作，比如说可以在云层厚和在轻雾天的环境下通过调高相机的感光度进行拍摄，相比传统的相机和技术有了较大的进步和提高。

3． 相片可以伸缩变形，也不会因为压平过程中产生的误差导致的无法相对定向，这也就允许影像边缘也可以投入使用，这也提高了摄影影像的利用。

4． 数码相机相比与传统的相机，有一个明显的优点就是影像无需到专业的照相馆进行冲洗和扫描, 而且相比进口的航空数码相机产品成本降低，有利于节约缩减成本的使用。比如超轻型飞机的起降场地是较自由的，无论是草地或是土地路都可以进行。在超轻型飞机进行摄影的过程中，可以不用担心胶卷或是曝光的问题，进行摄影工作，也有利于工作的顺利完成。

5．数码航空摄影测量的中心理论严密, 分辨率高,精度高。

三、结束语

综上所述, 小型数码航空数码相机的应用将为我国的发展带来重大的影响，必将为航空摄影测量技术的发展和创新带来一次全面的发展和改革。

参考文献

【1】张祖勋. 航空数码相机及其有关问题［ J］. 测绘工程，2009，l2（4）.

航空测控技术篇3

关键词：航空摄影；测量；大比例尺；地籍图；准确性

我国市场经济体制下，国家对地籍资料的更新给以了高度的重视，以提高我国大比例尺地籍图的准确性、可靠性和时效性。航空摄影测量工艺在大比例尺地籍图中的应用，促进了航空摄影测量技术的探索和创新，对于推动高科技信息技术在各行业的实践运用具有重要的影响。

一、航空摄影测量地籍图的现状

近年来，随着高科技信息技术的不断推广，计算机技术和数字图像技术等技术在测绘中得到了广泛的应用，是航空摄影测量的发展变得越来越快，促进了航空摄影测量地籍图技术的不断提升，为我国市场经济体制的完善提供了可靠保障。现代化建设下，摄影测量由最开始的模拟摄影测量发展到了现在的航空摄影测量，使我国地籍图测绘的准确性得到了大大提高，促进我国社会主义现代化建设。

随着经济全球化的不断发展，航空摄影技术得到了明显的提高，全数字摄影测量的工作站数量越来越多，全球卫星定位系统的广泛应用，使航空摄影测量技术在大比例尺地籍图的测量中得到了高度的重视，大大提高了大比例尺地籍图的精确性。由于航空摄影测量提供的信息只能对清晰的无想进行确定，使得其它地形和地貌不能很好的呈现出来，因此，在今后的发展，通过全数字摄影测量工作站、全球卫星定位系统和外业调绘修补等方式，可以大大提高航空摄影测量在大比例尺地籍图的精确度，保障大比例尺地籍图的可靠性和时效性。

二、航空摄影测量大比例尺地籍图的工艺流程和方法

现展中，航空摄影测量大比例尺地籍图的工艺流程主要由航空摄影测量作业和航空摄影测量成图作业两个部分组成，以绘制完整的大比例尺地籍图，保障大比例尺地籍图的准确性。其中，航空摄影测量作业包括四个部分：一是，基础控制、像控测量、和高程加密；二是，航空摄影内业的加密；三是，利用航空摄影测量原图外业调绘和纠错；四是，根据外业调绘的数据和信息对原图进行修改和编辑；航空摄影测量成图作业是，根据相关的绘图规定，以一比五百或者一比一千来制作航空摄影测量的地籍图的方法是，首先进行航空摄影测量、外业像控测量与调绘以及内业加密和测图，然后进行再次的外业调绘和测绘高程以及内业编绘，最终绘制成大比例尺的地籍图。

（一）航空摄影

一般情况下，航空摄影测量的比例尺是一比两千，飞行的方向为由东向西，航片的倾角不能超过两度，旋偏角不能超过七度；航线是以地籍图的中心向周围扩大，航向重叠百分之六十到百分之六十五，并且旁向重叠为百分之三十到百分之三十五，航线弯曲度不能超过百分之三，偏离航线不能超过图廓长度的五分之一；摄影时间一般选在早上十点和下午两点之间，太阳高度角不能低于四十五度，并且在每年的十一月到三月之间进行摄影。

（二）像控点测量

现代航空摄影测量对像控点的测量，一般采用的是高科技含量的GPS技术，以提高航空摄影测量大比例尺地籍图的准确性和有效性。目前，GPS航测外业控制包括像控点布设、像控点选刺与观测、像片调绘和铺装路面高程超平以及平地高程点测量五个部分组成，根据地籍图的相关要求，运用PTK技术，保证像控点测量的可靠性。

（三）空中三角测量

在进行空中三角测量前，要做好充分的准备工作，然后运用全数字摄影测量工作站的设备进行原始数据的采集，使用光束法区域网平差软件来进行空中三角的计算，选择合适的坐标和高程，从而提高外业像控点的正确性和可靠性，避免人工造成的误差，使地籍图的精度得到有效保障。

（四）DEM数据处理和DOM图件制作

在航空摄影测量大比例尺地籍图的实践应用中，DEM数据处理和DOM图件制作一般情况下使用的是JV4和VirtuoZo两个软件，提高了地籍图的清晰度和高效性。其中，DEM数据处理包括文件准备、参数设置、模型建立、DEM编辑语特征性采集、模型间的DEM数据拼接和图幅内的DEM拼接以及图幅DEM生产与接边七个部分；DOM图件制作由DOM数据的选取、模型纠正、DOM影响处理、DOM影像接边和DOM图件的生产五个步骤构成。

（五）外业地籍要素的调绘

在外业地籍要素的调绘中，根据航空摄影测量的相关规定，以一比五百的比例尺线进行划图，包括的内容有：建筑物和构建物的相关规定；道路以两旁宗地界址线作为界限；水系包括河流、湖泊、坑塘等；地貌不用等高线表示；大型的土壤植被的标注；以及相关的注记和其他地物的标注。

（六）内业全数字测图成图

内业全数字测图和成图，一般包括建模、内业测绘线划图、计算机成图三个主要的部分组成，遵循的成图原则是只描绘地籍地物的要素，运用南方CASS软件进行外业地物要素调绘的编辑、地物要素分层等，从而完成内业全数字地籍图。

（七）地籍图成图

在航空摄影测量大比例尺地籍图中，最后地籍图的成图主要包括地籍要素的叠加、界址点的展绘、宗地图和地籍图图件整饰四个主要的部分，运用计算机进行相关操作，接边后地籍图上不可以出现任何的不合理现象，然后根据相关规定制作成完整的大比例尺地籍图。

综上所述，我国现代化建设中，航空摄影测量大比例尺地籍图已经成为主要的测量手段，大大的降低了大比例尺地籍图的测量成本，提高测量的工作效率高，使大比例尺地籍图的准确性、可靠性和完整性得到有效保障。航空摄影测量在大比例尺地籍图中的应用，促进了地籍图制作技术的不断创新，对于推动我国社会主义现代化建设具有重要的现实意义。

参考文献：

[1]刘志龙，张亚朵. 航空摄影测量在地籍测量中的应用[J]. 科技致富向导，2013，17：261.

航空测控技术篇4

关键词：测量技术；空中三角测量；原理；航测；摄影测量；铁路航测

一、空中三角测量技术

空中三角测量是航空摄影测量中利用像片内在的几何特性，在室内加密控制点的方法，即利用连续摄取的具有一定重叠的航摄像片，依据少量野外控制点，以摄影测量方法建立同实地相应的航线模型或区域网模型(光学的或数字的)，从而获取加密点的平面坐标和高程。空中三角测量是立体摄影测量中，根据少量野外实测的地面控制点，在室内确定全部影像的外方位元素，加密后续测图等工作所需要的内业控制点，求得内业控制点的平面和高程坐标的测量方法.这些需要解求的内业控制点称为加密点，空中三角测量实际上就是解求加密点三维坐标的过程，通常将这一过程称为空三加密。

空中三角测量是摄影测量的一个重要工序，通过空中三角测量可以节省大量的野外控制工作。作为摄影测量的一个分支，从技术处理角度可以将其分为模拟法摄影测量、解析法摄影测量和数字摄影测量。摄影测量技术是随着摄影测量仪器的发展而从模拟摄影测量发展到解析摄影测量阶段，再到数字摄影测量阶段。数字摄影测量是摄影测量的未来发展方向，作为摄影测量学内容的一部分，空中三角测量也将随着数字摄影测量技术的发展而推进。空中三角测量根据原理和方法分为3种：模拟空中三角测量，即光学机械法空中三角测量；解析空中三角测量，也称为电算加密；自动空中三角测量，也即全数字空中三角测量。模拟空中三角测量是在全能型立体测量仪器上进行的光学机械法空中三角测量。

二.航空摄影测量的概述

航空摄影测量是利用飞机或其他飞行器所载的摄影机在空中拍摄的地面像片，在专门的仪器上测绘地形图的摄影测量工作，简称航测。航测适用于各种比例尺测图，在工程勘察测量中，航空摄影测量一般指大比例尺(1：500、1：1000、1：2000、1：5000～1：10000)航测，主要应用于工厂、矿山的设计和规划。大比例尺航测工作分为空中摄影，航测外业和航测内业三部分。

1、空中摄影

空中摄影是在航摄飞机上安装航空摄影机，从空中对测区地面作有计划的摄影，以取得适合航测制图要求的航片，是利用飞机装载专门的航空摄影机，根据设计的飞行计划，敷设若干航线或单一航线，按严格的航摄要求对测区地面进行摄影覆盖，以获得测区的航空像片。由于空气湍流影响，飞机飞行不稳定会造成摄影机主光轴偏离铅垂线，一般偏离不超过3。的空中摄影称竖直摄影。为地形测图用的航空摄影，航高差一般不超过3％，航线弯曲度不超过5。，像片上有专门的框标、辅助标记和必要的航摄数据。为立体测图用的航空摄影，纵向重叠一般为60％左右，旁向重叠30％左右。为像片图测图用的航空摄影，一般采用一张像片一幅图的摄影工艺，因此，通常将纵向重叠加大到80％～90％，以便于选中心像片。

2、航测外业

航测外业是在野外实地进行像片联测和判读调绘。航测外业包括像片控制测量和像片调绘等工作。像片联测的目的是利用地面控制点把航摄像片与地面联系起来；像片的判读调绘是在像片上补绘没有反映出的地物、地类界等，并搜集地图上必须的地名、注记等地图元素。

(1)像片控制测量

按规定的位置和数量选刺像片控制点并连测其坐标和高程的测量工作。通常按精度要求分全野外布点法和室内解析空中三角测量法。像片控制点一般选用像片上明显的地物点。大比例尺测图一般利用目标清晰、精度高的直角地物目标或点状地物目标作为像片控制点，也可在航摄前在地面上敷设人工标志。被选定的目标精确地在像片上刺出位置，并于像片背面绘出与相关地物关系略图，以简明确切的文字说明其位置。用图根控制测量方法(见地形测量)与精度要求测定其平面坐标和高程。

(2)像片调绘

按相应比例尺成图的要求，携像片到实地调查并绘注地物、地形要素和地理名称等，供内业测图时使用。对像片图测图和分工法测图，像片调绘往往是定量的，严格按影像位置和尺寸绘注；对全能法测图则是定性的，即只作名称、性质、数量说明，地物的精确位置依立体模型量测为准，而调绘像片则是指示性的。大比例尺测图多数情况采用后者。调绘一般在放大像片上进行。

3、航测内业

航测内业是依据航摄像片和航测外业成果在室内专用的航测仪器上测绘地形原图。航测内业包括解析空中三角测量和地形原图测制。

(1)解析空中三角测量

解析空中三角测量又称电子计算机解算(电算)加密。在像片上量测像片控制点(加密点)的坐标，根据野外连测的少数像片控制点的大地坐标和高程，按一定的数学模型编制的计算程序，通过电子计算机解算，求得加密点的大地坐标和高程，供测图定向用。常用的电算加密方法有航带法和区域网法。区域网法包括航带法区域网、独立模型法区域网和光束法区域网等。

(2)地形原图测制

地形原图测制包括线划地图和影像地图的测制，以及用地面点的平面坐标和高程数值描述地表形状的数字地面模型。线划地图测制方法分为像片图测图法(综合法)、分工法(微分法)和全能法(模拟测图和解析测图)三种；影像地图测制方法分为纠正仪纠晒的影像地图法和正射投影仪纠晒的影像地图法。

三.航测内业空中三角测量技术的应用

以前对于平坦地区一般采用辐射三角测量法，对于丘陵地和山地则采用立体测图仪建立单航线模拟的空中三角网，进行控制点的加密工作。20世纪60年代以来，模拟法空中三角测量逐渐地被解析空中三角测量代替。

航空测控技术篇5

关键词：无人机技术；航拍；工程测量；测绘

中图分类号：TB22 文献标识码：A

1.无人机航空摄影测量的技术概述

1.1 无人机航空摄影测量技术

无人机技术的使用能够在短的时间内，取得全面、真实、准确可靠的测绘信息，解决当前工程测量中小面积低空摄影存在的问题。无人机航空测量技术在工程中的操作步骤主要有野外像控点的布设和测量、取得测区影像数据、内业空三加密以及数字测图这3个方面。在这3个方面中，内业空三加密是最关键的一个环节，这一环节主要是对影像、记录影像大地的坐标以及3个角元素文件、DEM数据、各种坐标等资料进行加密处理并将其输出，之所以重要是因为这些数据是后期进行数字测图的依据。

1.2 无人机航拍技术的系统组成

（1）遥感信息采集系统

①无人机遥感平台主要是将无人机与航空数码相机结合而成的，借助这一平台就可以使用IMU（惯性测量）/GPS（全球定位系统）技术实进行航空摄影。遥感信息采集系统和遥感信息处理系统这两部分是无人机遥感测绘系统中最为常见也是最主要的组成部分。

②飞行控制系统，这一系统主要是科学地利用定位导航技术获取位置信息，以便对无人机的加速度计、陀螺等位置进行确定，之后经过必要的工作流程对无人机进行数字化监控，从而更好地完成测绘信息采集的任务。

③地面监控系统，主要由全向天线、监控软件、供电系统、便携式计算机等构成，具体来说是连接机载飞控系统与数据链，实现无人机飞行过程中的信息传递。

（2）遥感信息处理系统

①对遥感像片以及任务航摄的规范表、相机检定参数等相关数据文件进行整合与处理。

②空中三角测量系统的作用主要是融合已经提前规划好的航带列表，并确定这些行列表之间的关系。

③对影像进行内定向，通过布局影像间连接点、量测像控点、自动空三加密平差算，从而建立更为完整的三维立体模型，实现定向和核线影像生成。

④三维建模系统，通过将测绘技术得到的地形信息以及数据分析与处理的结果输入到三维建模系统中去可以将地形三维虚拟化，并使其可视化。

2.无人机航拍技术在工程测量测绘中的应用

在工程中利用无人机航空摄影技术进行测量时需要先对需要测量的区域进行划分和界定，同时在无人机起降点预留足够的空间供无人机起飞和降落使用，只有做好了这些准备工作，后续的测量工作才能顺利开展，测量的结果的准确性才能够有所保障。

2.1 规划航线与测量范围

一般情况下，无人机的飞行时间都不会超过1h，再加上无人机的起飞和降落的时间，留给拍摄的时间不会超过50min，因此，必须要控制好航拍时间，防止无人机因能源耗尽发生坠机事故。在保证拍摄质量的情况下，想要将拍摄时间控制在50min内就必须要规划好航线。同时，为了航拍数据的完整与测量结果的全面、准确，需要对整个工程区域内需要进行测绘的地区进行规划。在当前的工程中，最常见的方法是将需要进行测绘的区域划分为两边等距的、长条状的小型区域，并在划分后的区域的4个角上分别放置特定的标记，然后再根据工程中选用的无人机的飞行时间、航行距离以及飞行速度等因素规划整个航拍的路线，设计航拍的流程。

2.2 建立测量区域控制网

为了能将测量测绘工作进一步细化，需要建立测量区域控制网。以前，某市的电力工程中曾用到了无人机航空摄影测量技术。首先需要根据测量得到地图的规格建立规模与之相当的控制网，并在该控制网的涵盖范围内设置好GPS坐标点，以此为依据建立三维坐标系，将该区域中各个点的方位用坐标系内的坐标点表示出来，从而降低后期的数据处理的复杂度。在这个过程中必须要注意的是核对好各点的坐标，确保无人机航路的正确合理，从而提高航拍的效率。

2.3 无人机航摄影像数据处理

无人机航摄影像数据处理的完整流程，如图1所示。

（1）影像比例纠正（CCD畸变系数β）

与影像的坐标不同，相机坐标测量需要提前纠正影像的畸变差。而需要进行纠正的相关参数包括主点坐标（I0，J0），对称畸变的参数（K1，K2），非对称畸变的参数（P1，P2），CCD非正方形比例系数α以及CCD非正交性畸变系数β。

（2）DEM数据匹配（正射影像）

生成测区地表的DEM是模型实现DOM的基础，该影像处理流程如图2所示。

通过对该模型进行正射投影，即可实现DOM。就目前来看，在这一环节的处理中PixelGrid软件是应用最为广泛的处理软件。由于PixelGrid软件能够自动进行采集与匹配那些拥有多模型、多重叠特征的DEM栅格数据，能够有效地确保测区上方DEM点位全部切准地面的特性。勘测单位可以将一个测区作为一个单位，这样创建的像对正射影像，就是整测区像片生成正射影像，这也是该软件应用如此广泛的重要因素之一。

结语

综合以上论述，无人机航空摄影测量技术是一种借助无人机，对待测区域进行全方位航空拍摄，获取该区域的地形信息从而达到测量目的，为后续的测绘工作提供可靠的数据信息支持的新型测量技术。相比较传统的航拍测量技术，无人机航拍测量技术更加迅速、准确、成本更低、灵活性更好、安全性更高。基于这些优点，该技术在今后工程测量中会得到更加广泛的应用。

航空测控技术篇6

1 GPS在军事中的应用

1.1 GPS导弹定位导航系统

随着各lunwen. 1KEJI AN. COMlunwen. 1KEJI AN. COM提供写作论文和发表服务,欢迎您的光临国军事化力量的不断加强，GPS被广泛应用到陆地、航海、航空的导弹定位导航系统中。GPS和电子地图相结合可以规划行驶线路、估算行驶时间、显示移动的平台航迹，提高部队的反应能力和作战能力。GPS的定位导航作用和短报文数字通信功能相结合，可以将作战目标的位置信息等传送到指挥所，可以通过计算机屏幕显示作战目标的动态，指挥所可以监控各个作战平台。GPS可以实现单兵作战，为单兵提供时间信息和位置信息，同时将单兵的位置信息及时传送到指挥所，使单兵和指挥所之间及时传送指令，提高单兵的应变能力和作战能力。图一为战斧Block3型巡航导弹示意图1。

1.2 提高制导和命中率精度

GPS可以提高制导导弹、空地导弹、巡航导弹和弹道导弹等各种打击武器的制导精度和命中率精度。GPS为各种武器导航后的命中精度比导航前提高2倍，弹头TNT当量提高8倍。近年来，GPS成为各种武装力量的倍增器和支撑系统。海陆空巡航导弹、导弹导航和作战平台都开始装备GPS/INS或GPS导航系统，提高命中精度和制导精度，改变传统的作战方式。

1.3 星载GPS技术

由于太阳辐射压摄动和大气阻力较难模拟，用于海洋测高、气象和遥感的低轨道卫星很难用动力法确定卫星轨道。随着卫星高度的不断降低，地面跟踪技术的动力法如多普勒、雷达、激光等，对卫星的定轨误差不断增大，定轨误差甚至达到几十米、百米，误差较大的定轨不能满足高精度应用对卫星轨道的要求。地球观测系列卫星EOS-A和EOS-B、地面高度为250～300 km的航天飞机、国外TOPEX卫星等都采用星载GPS技术，GPS可以不受太阳辐射压和大气阻力的影响，实现精密卫星定轨。

2 GPS在海陆空定位导航中的应用

GPS可以实现三维导航，步行者、陆地车辆、轮船和飞机等都可以采用GPS进行导航，汽车导航系统包括车速传感器、CD-ROM驱动器、自律导航、GPS导航、LCD显示器、微处理机和陀螺传感器构成。出租车、物流配送车等可以通过GPS技术与计算机车辆管理信息系统、无线电通信网络和电子地图等有机结合，实现交通管理和车辆跟踪等功能，使出租车、物流配送车等在城市各个地点合理分布，更好的满足城市居民的乘车需要，减少能源损耗，节约时间和成本。大部分城市都运用GPS技术建立交通数字化电台，及时lunwen. 1KEJI AN. COMlunwen. 1KEJI AN. COM提供写作论文和发表服务,欢迎您的光临城市交通拥堵信息，为驾驶员选择路径提供方便，实现自主定位导航。利用GPS技术对海上的船只进行高精度、连续的实时定位，有助于船舶按规定航线航行，避免发生船舶碰撞而造成不必要的损失，提高航行安全性。

3 GPS在大地测量中的应用

大地控制网包括高程控制网和水平控制网。高程控制网是对高程的基本控制，用水准测量建立，结合重力测量和天文测量，推算出各个地点的高程，水平控制网是对水平位置的基本控制，用导线测量和三角测量建立，结合天文测量、重力测量和高程测量，推算出各个地点的大地坐标。通过高程控制网和水平控制网建立坐标参考体系，定量描述地球各个物体的位置，便于测绘工作顺利进行。

我国运用GPS技术建立了国家高精度GPS A级网和GPS B级网。国家总参测绘局运用GPS技术在全国布测高精度GPS网、高精度GPS测量控制网、区域性的地壳形变监测网和中国地壳形变监测网等[1]。

4 GPS在测绘技术中的应用

GPS技术主要应用于测绘工程中流动站接收机、数据链和基准站接收机三个方面，在测绘工程已知极点中安装GPS接收机，将基准站看成高等极点，通过GPS接收机观测可见范围中的卫星，将观测数据通过无线电形式传送给流动站GPS接收机，根据定位原理计算GPS流动站的三维坐标。

4.1 GPS像控点测量

航空摄影测量工作中需要对像控点进行测量，传统的测量方法是通过设置导线测量平高点，采用GPS技术进行像控点测量可以提高作业效率，缩短测量时间。GPS像控点测量需要在测量范围内设置高等级基准站，然后在流动站测量各个像控点的高程及平面坐标。GPS像控点测量的作业时间在2天之内，大大缩短了传统测量时间，测量效率也比传统测量方式提高了3倍，还能达到像片定向要求的精度。

4.2 GPS道路中线放样

GPS可以应用到城市中道路中线放样工作中，实现一人完成放样工作，提高中线放样工作的工作效率。将城市道路中的曲线转角、半径、线路起点坐标和终点坐标等各项参数输入到GPS外业控制器，可以根据坐标进行放样，也可以根据桩号进行放样。放样工作屏幕上可以显示偏移量和偏移坐标，可以进行各个方向的移动，减小误差，使误差控制在设定量之内。

4.3 GPS控制测量

传统的测绘是由导线控制测量，随着城市中规划区和建成区的不断扩大，测绘工作量越来越大，传统的测绘工作速度越来越慢，测量精度较不均匀、较不准确。GPS测量方法可以做到点间通视，可以有效的控制测量，提高测量工作效率，使测量结果更精确[2]。

4.4 GPS用地测量

GPS技术可以广泛应用于地勘测定界测量、管线测量、水域测量、房产测量和地形测量工作中。GPS技术可以lunwen. 1KEJI AN. COMlunwen. 1KEJI AN. COM提供写作论文和发表服务,欢迎您的光临对界址点的位置坐标进行实时测定，测量土地的使用范围。GPS技术可以用于测量用地分类和面积，对用地进行土地分析和权属实时界限测量，极大的提高用地测量工作的效率和测量精度。在地形、水域的测量中，GPS技术可以自动导航，实时、精确的测量三维坐标[3]。

5 结语

随着GPS技术的不断改革和发展，全球已经建立了四大导航系统，分别是美国全球定位系统、俄罗斯“格洛佩斯”系 统、欧洲“伽利略”系统和中国“北斗”系统。如今在测绘工程、交通、农业、邮递业和渔业等行业，处处可见GPS技术的身影，GPS已经应用到国民生产生活的各个方面。由于测量时间短、定位精度高、操作简单、全天候观测、无需通视等诸多优点，GPS更是作为一种高新技术国际性产业朝着多领域、多模式、多用途、多机型全面发展，相信在未来社会的发展和人们生产生活中，GPS能更好的提高生产经营效率和人们生活质量，促进社会经济发展[4]。

航空测控技术篇7

【关键词】电子对抗；航天遥测技术；侦查对抗；天基测控

航天遥测系统是航天工程中不可缺少的重要支持系统，在航天飞行器的试验和运行阶段提供获取飞行器内部各系统工作状态和环境参数并传输至地面，作为获取飞行器试验过程工作状态参数的主要手段，在航天器实时飞行监控、性能评定、设计改进方面发挥着不可替代作用。遥测系统是把被测量对象的参数传给远端测量站的一种系统。遥测系统可以为航天设备的性能评定以及设计改进提供依据；可以获得航天设备飞行时的参数以及机载设备的数据，这些数据提供给研制部门，作为评定以及方案改进的依据。

1.电子战条件下的航天遥测与侦察对抗技术

鉴于航天遥测系统在发展航天武器装备过程中的重要作用和地位，特别是遥测参数中包含大量令人感兴趣的工作状态信息，成为窥探航天技术和武器装备发展动态的重要途径。因此，针对航天遥测系统的侦察干扰必然是热点和重点：和平时期，开展侦察手段获取信息，掌握别国航天发展动态；战时，实施干扰，阻止对方获得正确的航天遥测信息，使其不能达到试验目的或不能正确判断航天器状态，阻止对方利用空间。对航天遥测系统而言，高可靠性、高码率和低误码率是其最重要的指标，为了获得好的性能，总希望弹（箭、星）载分系统发射功率足够并具有宽的对地覆盖能力，火箭和导弹遥测天线往往采用全向覆盖。但是，这也给敌方截获、侦察带来有利条件。

目前，典型的遥测对抗战法是：平时侦察遥测信号，开展参数测量和信息解调，积累其遥测信号规律和信息处理方法，总结和分析遥测体制；战时依据数据库结合实时测量参数引导干扰设备发射瞄准的干扰信号，干扰方式以装载电子对抗载荷的空基和天基平台进入遥测站接收天线波束或旁瓣实施干扰。由于遥测传输属于一种广播式的传输，在飞行器遥测发射机天线覆盖范围内均可建站接收，遥测系统干扰实施起来并不容易，需要先验信息和辅助情报系统支持，因此，从局部单点设备级干扰无法造成系统性的性能下降和失效，对抗技术已经向系统对抗、网络对抗、体系对抗方面发展。

2.航天遥测系统设计中的关键技术

航天遥测系统组成包括采集、发送、接收、处理几部分，工作的基本原理是：将待测的非电参数用各传感器转换为电信号，各路电信号通过信号调理成符合采集规范的信号并按照一定体制形成适合单一信道传输的群信号，再调制发射，接收端接收到信号后进行一系列逆过程，先解调、再恢复出各路遥测信号，遥测信号经过后端数据处理进行显示、记录和判读。

2.1 系统模型分析

设计遥测系统应优先考虑采用基于“软件无线电”的数字遥测系统方案。采用软件无线电技术实现遥测系统就是构造一个开放式的标准化通用硬件平台，在航天器发射端，遥测参数实现非电信号到电信号转换以后，采集、调理、编码、加密、调制等都可以采用软件方法实现；接收站采用的综合基带是软件无线电技术较好的体现，整个接收站以一种“天线+射频信道+综合基带和计算机”模式组成。这种基于软件无线电技术的遥测系统通过软件升级重新配置，可以实现遥测传输能力扩展、更改传输信号波形、更换编译码方式、更换加密密钥等，因此，只有采用“软件无线电”架构才能很好适应不断增长的遥测需求和技术发展，以极小的代价不断提升遥测系统抗截获、抗干扰能力。

2.2 电子战条件下的航天遥测系统“三抗”设计

抗截获、抗侦收、抗干扰（“三抗”）的技术手段必不可少，遥测信号侦收过程是通过截获遥测信号并对信息解码实施窃取数据，在这里我们只考虑针对遥测系统的无线侦收；干扰手段则包括单音/多音干扰、噪声阻塞干扰、数据篡改和伪造等，因此，抗侦收、抗干扰可采取数据加密、信号扩频等方式。数据加密方法在通信系统中已相当成熟，遥测应用原理相同，为了保护信息的保密性、抗密码破译，建议最好采用一次一密，并通过遥测系统开辟高安全等级的密钥通道传输。扩频信号展宽频带降低带内信号谱密度并具有不可预测特性，使侦察接收机难以检测；扩频信号是通过相关检测，如果不掌握扩频码（跳频图形）参数则无法解调信号，因此具有良好保密性。可见，信号扩频技术是有效应对侦察干扰的手段之一，建议可选择直接序列扩频（DS）、跳频（FH）或混合扩频体制；但是，由于遥测系统本身要求较高数据率，要想获得扩频增益必须努力提高扩频码率，而这又给工程实现增加难度，需要在系统设计时折衷考虑。

3.航天遥测设计的发展探讨

经过半个多世纪的发展，我国的遥测技术取得了长足的进步，随着与遥测技术有关的技术领域的发展，对遥测技术提出了更高的要求。PCM-FM是当前航天遥测系统采用的主要体制，随着技术发展，又不断在PCM-FM的基础上逐步发展其它技术。如采用多符号检测（MSD）技术和Turbo乘积码（TPC）技术，大大提升了遥测系统的性能。工程应用表明，同时采用MSD技术和TPC技术相对于传统FM技术可获得8dB以上的信道增益。另一方面，众多新的调制体制不断应用于遥测系统，如FQPSK-B、FQPSK-JR、SOQPSK-TG等新型体制由于具有频带利用率高等突出特点，也已被列入IRIG-106标准中。在遥测系统工程实现上，通过应用软件无线电（Software Defined Radio，SDR）技术实现测速、测距、测角、遥测、遥控等多功能综合，以统一载波代替原分离设备，并具备软件功能现场重构能力；另一方面，数据中继卫星系统（TDRSS）建立后，导弹、火箭和中低轨卫星的遥测有由“直接对地遥测”向“天基中继遥测”发展的趋势。

天基测控网，是一种经2颗地球同步轨道卫星转发，与一个地面终端站相配合，可同时为多颗中、低轨在轨航天器提供连续覆盖，高达300Mbps数传能力，并能精确测轨的新型航天测控网。天基测控网由中继星、地面终端站、用户航天器3大部分组成。中继星将地面终端站发送的遥控指令、测距信号和其他数据转发给用户航天器，在用户航天器上接收、解调出遥控指令，并返向转发回测距信号和它本身所获得的数据（含遥测信息）给中继星，中继星接收到这些信号后，在返向转发到地面终端站，从而实现了测距、测速、跟踪、测轨，同时实现了数据中继。中继星起中继器的作用，不作任何信号和数据处理，实现低空高空低空的“弯管”传输。

4.结束语

随着飞行器对遥测系统需求发展和针对遥测系统的电子战技术发展，遥测系统设计将面临越来越多的难题。遥测系统技术发展引发对其侦察和干扰技术的研究，侦察对抗能力的提升又必然促使任务功能电子系统设计中充分考虑其抗截获、抗干扰能力，这也是遥测系统设计需要考虑的重要因素。

参考文献

[1]张碧雄，巨兰.2030年前航天测控技术发展研究[J].飞行器测控学报，2010（05）.

[2]王晓斌，黄伟，吕智慧，徐弘达.航天着陆试验场指挥控制系统设计与实现[J].航天返回与遥感，2013（01）.

[3]曲卫，贾鑫.我国航天测控系统体制与技术现状以及发展[J].科技信息，2010（14）.

航空测控技术篇8

关键词：航空摄影测量 南水北调 应用

一、南水北调工程及航空摄影测量技术简介

1.南水北调工程

长期以来，我国北方的水资源都相对较为短缺，为了解决这一问题，国家正式将南水北调工程提上了议事日程。所谓南水北调具体就是指为了有效缓解我国北方水资源匮乏局面的战略性工程项目。众所周知，我国具有南涝北旱的特点，这与地理特征有着极为密切的关系，南水北调工程通过对跨流域水资源的合理调配，进一步缓解了我国北方缺水的局面，有效促进了南北方经济、社会、资源、人口和环境的协调发展。南水北调工程具体分为东线、西线和中线三条调水线，其中西线工程在最高一级的青藏高原上，从地形上看，其能够控制整个华北和西北，由于长江上游的水量较为有限，从而使得仅能为黄河中上游的西北地区和华北部分地区进行补水；东线工程主要位于第三阶梯的东部，因为地势相对较低，故此需要抽水北送；中线工程则是从第三阶梯的西侧通过，并从长江支流汉江中上游的丹江口水库进行引水，自流供水给黄淮海平原等大部分地区。可以说南水北调工程是一项社会效益和经济效益都非常巨大的工程项目。

2.航空摄影测量技术

航空摄影测量技术具体是指从空中由卫星、飞机等航空设备拍摄获得的影像图片。为了能够使拍摄到的航空影像应用航空测量当中，需要在专门的仪器上建立立体模型进行测量，摄影的过程中，飞机需要按照预先设计好的航线进行平行往返拍摄，以此来获得具有一定重叠度的航空影像。随后再借助摄影测量学的基本原理以及立体测图设备，将拍摄到的图像组成立体模型，为地图测绘和地物判断等工作提供依据。从本质上讲，航空摄影测量就是对地物的空间关系进行量测，如高程、坐标以及距离等等，最终可获得平面图、地形图、影像图、三维地面模型。长期以来，航空摄影测量都是我国基本地图成图的主要方式，该技术最为显著的特点是制图速度快、精度高，这也是航空摄影测量技术在各个领域中获得广泛应用的关键。

二、航空摄影测量在南水北调工程项目中的具体应用

1.航空摄影测量+GPS测量在南水北调工程中的应用

南水北调工程可行性研究结束后，工程沿线的勘测工作陆续开始，最先开工的测区为南四湖，该测区拥有众多的水系，并且湖面非常宽广，同时还有大量的水利设施及航道。为了满足工程的勘测要求，决定采取航空摄影测量+GPS测量的方法进行野外作业。

1.1由于本次航摄并不是沿着东西方向飞行，所以需要在刺点说明上逐一标明北方向，同时在相邻航的每一片上清楚标注控制点的点位注记电号以及刺点片号。

1.2采用GPS、支导线、引点以及电磁波测距复合导线等方法测定相片控制点的平面坐标，其精度要求如下：平高控制点对最近基础控制点的平面位置中误差不得超过图上0.1mm、实地1m。

1.3使用VX300扫描仪对航摄影片进行扫描，由此获得25um的数字影像，随后采用空三自动转点模块对该影像进行识别和匹配，自动完成连接点的转刺。当绝对定向完成后，基本定向点的残差不得大于0.4mm、公共点平面残差不得大于1.0mm、多余控制点残差不得大于0.5mm（以上均为图上数据）。

1.4采用相应的数字测图软件建立该测区的文件，并将摄影机参数、控制点坐标等文件输入到软件当中，然后进行内定向，最后再选用人工方式将十字丝调整到框标中心位置处，同时严格对点精度。需要注意的是，应当对整个测区内的每一个立体模型进行逐个定向之后，才能将之转入到测图软件当中进行数字测图。

1.5在进行数字测图的过程中，可以借助外业调绘片并采用判读法进行测绘。在测绘图上用符号表示的各种地貌情况应当符合实地特征，如位置、方向、大小、形状等等，同时，外业没有明确表示的堤坝、陡崖、瀑布等应当在测图时进行比高。完成上述步骤后，便可将外业高程印入到立体模型当中，借此来检查其是否正确，并据此绘制等高线。

采用航空摄影测量+野外高程的方法对测区进行勘测，不但有效确保了成图精度，而且还进一步提高了测量作业效率。

2.无人机航空摄影测量在南水北调工程测量中的应用

2.1无人机航摄测量的优势。与传统的航测技术相比，无人机航测具有以下优势：①精度高。由于无人机采用的是低空飞行，从而使其摄影精度能够达到亚米级，精度范围在0.1-0.5m左右；②实时性。无人机本身具有灵活机动的特点，这使其受气候和空管的影响较小，能够随时随地进行摄影测量；③经济性。因无人机不需要飞行员驾驶，加之飞行设备和摄影器材都比较便宜，使其具备了良好的经济性；④安全性。无人机的起降不需要专用的机场，可在环境恶劣的条件下作业，即便发生坠机事故也不会造成人员伤亡。

2.2针对南水北调工程中线测量的实际需求，采用无人机航测能够满足带状地形图所需的精度，并且该技术具有自动化、智能化和精确度高等优势，可以快速准确地获取数字高程模型、正射影像图，为南水北调工程管理系统的建设提供了准确、可靠的数据信息，进一步推动了该工程顺利进行。同时借助三维地理信息系统的相关软件还能够实现带状地形图的可视化，这使得所有的数据信息更加直观。为使地物与地貌之间的关系准确表达出来，可以在三维建模的基础上对测区的DEM数据进行叠加，这样一来便可以达到地物与地貌两者的统一。

三、结论

总而言之，航空摄影测量技术作为基础测绘的重要组成部分之一，其在相关领域中的作用是显而易见的。为了推动该技术的应用和发展，在未来一段时期内，应当加大对航测硬件和软件的研发力度，并对整个行业的资源进行有效整合，借此来推动我国航空摄影测量业的健康、稳定、持续发展。

参考文献

航空测控技术篇9

关键词：GPS辅助空中三角测量 摄影测量 区域网平差 精度

中图分类号：P23 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）06（c）-0053-02

GPS辅助空中三角测量即是基于载波相位差分GPS动态定位技术或精密单点定位技术获取航摄仪曝光时刻摄影中心的三维坐标，将其作为观测值参与摄影测量区域网平差，采用统一的数学模型和算法整体解算物方点位和像片外方位元素，并对其精度进行评定的技术和方法。

经过20多年的理论研究、实际试验和大量的生产实践，我国建立了较为完整的GPS辅助空中三角测量理论，从机载GPS相位中心与航摄仪投影中心的几何关系出发，建立了GPS摄站坐标观测方程，将其引入摄影测量区域网平差，构建了GPS辅助光束法区域网平差的完整数学模型；自行研制了两套具有GPS辅助光束法区域网平差功能的摄影测量加密软件WuCAPS（Wuhan Combined Adjustment Program System）和Geolord-AT；建立了比较完整的GPS辅助空中三角测量技术框架，制定了相应的国家测绘行业标准，用于指导我国的航空摄影测量生产。这些已经极大的简化了航空摄影测量作业工序，形成了具有中国特色的GPS航空摄影测量实用生产技术体系。

1 技术方案及飞行实施

GPS辅助空中三角测量前期生产过程包含航摄设计、地面控制、航摄飞行、航后GPS数据检核及预处理等几个方面，后期内业处理主要是带GPS数据的区域网平差过程（如图1）。下面笔者以本部执行的湖北航摄项目为实例对GPS辅助空中三角测量从技术设计以及飞行过程进行阐述。

1.1 地面控制方案

GPS辅助空中三角测量地面控制的方案常见的有两种，见图2。地面控制部分按照GB/T 18314-2001《全球定位系统（GPS）测量规范》除需要进行地面基站的测设外，还要进行航摄期间基站的同步观测和平高点、检测点、水准点测量期间基准站的连续观测、加密分区四角平高点的布设和测量、精度验证区检测点的选测以及水准点的GPS测量，并绘制点之记。

对空地标点采用四角布点法，按照《GPS辅助航空摄影技术规定》点位布设在构架航线与加密分区首末测图航线重叠处，位于测区自由图边处的地标点位应尽量布设在图廓线外。为了检验GPS辅助空中三角测量的精度，航摄像片提供后在检测样区内选刺30个点进行检测，所选检测点除满足GPS观测要求外，还选择在像片上影像清楚的明显地物点上，并均匀分布于平地、丘陵和山地，使野外检测点有较强的地形类别代表性。对于上述所有点位，都要做GPS测量取得其WGS-84坐标下的精确坐标。

1.2 航摄技术设计

按照GB/T 19294-2003《航空摄影技术设计规范》以及GB/T 15661《1：5000 1：10000 1：25000 1：50000 1：100000地形图航空摄影规范》，该研究者充分考虑地形因素将该摄区分成了若干个加密分区，并通过加密分区四角平高控制点加构架航线的地面控制方案来改正GPS摄站的坐标系统漂移误差控制精度。构架航线垂直于测图航线，设计的基本要求是比测图航线的比例尺小20%左右，航向重叠不小于80%，并且延长出航摄区域4到6条基线，控制航线交叉或衔接处要有不少于四条基线的重叠。

四角平高点位置及时报予地面控制方案执行部门并纳入其地面测量技术设计中，也是在实际飞行中能够观察到的对空地标点。

1.3 航空摄影飞行实施安排

在实际飞行实施过程中，保证地面基准站与机载GPS同步观测。每个架次准备飞行前，通知地面基准站开机，这样就保证了起飞前机载GPS接收机静态观测有正常的基站数据参考。起飞前进行GPS接收机的初始化测量，采用GB/T 18314-2001中规定的GPS静态定位测量方法，其间，应严格防止各种原因遮挡机载GPS天线造成的GPS信号失锁。记录好GPS接收机的初始化时间以及静态观测起止时间。

航摄飞行作业中采用GB/T 15661对飞行和摄影质量的要求确保GPS接收机正常工作，并按GPS辅助航摄飞行记录单对地试、前试、每条测线以及后试对应的首末MARK号码以及航片数做好记录。在航行过程中，要严格按照规范要求执行，根据精度控制的相关理论要求，同一加密分区构架航线与首末测图航线不能断开飞行，但是为保证飞行效率，飞行过程中可以灵活调节测图航线与控制航线的飞行顺序；为了保证摄影以及数据采集质量，航行过程中对设备的操作以及飞行方式要充分掌握好，飞机出航线后转弯坡度不要太大以免造成对GPS天线的遮挡而导致GPS信号失锁，影响GPS数据采集。

航摄飞行结束落地不动后，进行GPS静态观测，观测时间10分钟左右。飞行结束后及时下载数据做GPS数据检核及预处理，检查机载设备数据记录的完备性，并备份数据。

关于航摄飞行漏洞的补摄，尤其要注意的就是在敷设构架航线的测区，补摄航线两端必须超出构架航线外至少一条基线。

2 像片外方位元素的获取及样区加密精度验证

GPS辅助空中三角测量依然遵循传统的空三加密工序，从投影中心与机载GPS天线相位中心几何关系出发，将差分GPS获取的摄站点坐标，作为带权观测值引入自检校光束法区域网平差中进行GPS导航数据与摄影测量观测值的联合平差，采用统一的数学模型和算法整体解算像片的外方位元素和加密点坐标，但是具有GPS辅助光束法区域网平差功能的摄影测量加密软件WuCAPS极大的简化了操作流程。WuCAPS是在Windows环境下，用面向对象的Visual C++和Fortran语言开发的一个用于摄影测量与遥感高精度点位测定软件包，它以共线条件方程为核心，融合当代基于统计理论的误差随机模型和理论上最为严密的自检校光束法区域网平差函数模型于一体，以程序实现了光束法区域网平差一整套算法。目前，该系统正在测绘生产单位、科研部门、和学校教学中广泛使用。

为了测定GPS辅助空中三角测量航摄成果的精度，该研究者在样区内布设了布设30个检测点（点位分布如图五所示）。所有点都采用GPS静态测量方法进行测量，得到WGS84下的大地坐标及其椭球高，并转换到西安80坐标系和1985国家高程基准下的坐标。利用武汉大学自行研发的WuCAPS软件进行带四角高程控制的GPS辅助光束法区域网平差得到样区全部像片的外方位元素和加密点的地面坐标。利用30个检测点评定的加密成果精度如表1，由表1显示来，检查点精度满足GB/T 13990-1992《1：5000、1：10000地形图航空摄影测量内业规范》成图精度要求，1：5000航测成图，检查点不符值：平面

3 综述

综上所述，GPS辅助空中三角测量可以大量减少地面控制点，而且带地面控制的GPS辅助光束法区域网平差精度能够满足1：5000地形图生产。无论平地区域还是丘陵地、山地区域，采用GPS辅助光束法区域网平差，精度达能到自检校光束法区域网平差的精度。GPS辅助空中三角测量已经成为一种极为实用、经济的摄影测量加密方法，其在测绘生产中的应用已经逐渐改变了航空摄影测量一贯遵循的“航空摄影―外业控制联测―内业测图”的长周期作业模式。它在缩短航测成图周期、节省外业控制工作量、减轻劳动强度等方面已经创造出了巨大的经济和社会效益。

参考文献

[1] 袁修孝.GPS辅助空中三角测量原理及应用[M].北京：测绘出版社，2001.

[2] GB/T18314-2001，全球定位系统（GPS）测量规范[S].2001.

[3] GB/T 19294-2003，航空摄影技术设计规范[S].2003.

航空测控技术篇10

【关键词】数字调绘；航空；测量；分析

目前，航测外业的作业基本上是基于纸质航片或放大调绘片的作业模式，这种外业作业模式容易造成工作量的重复、调绘信息的遗漏以及内、外业数据衔接矛盾等问题，在一定程度上影响了航测数据生产质量和效率。如何有效解决上述问题，建立一种全新的航测外业作业模式，实现外业成果的电子化，实现内外业的一体化衔接，是我们开展数字航空摄影测量数字调绘系统应用研究的重要内容。

一、测空测量外业作业方法分析

航测外业工作主要包括像片控制点联测和像片调绘。航测作业模式随着技术的发展不断进步，现在还较多应用的航测作业模式主要有以下两种作业模式：外业-内业、内业-外业-内业。

1外业-内业模式。现有的航拍测量外业调绘最简单的还是外业-内业模式。首先主要采用影像制做成放大调绘片，用放大片根据测图范围到外业进行调绘。然后依据图纸对当地的地物地貌进行确认及取舍，注记重要信息，逐一核实图上的地理名称，同时对新增没有的地物、地貌按规定进行补测、新增。所有的信息均应用不同的符号和颜色在调绘片上调注和清绘不同类型的地形、地物、居民地名称、植被、属性等，外业采集像控点坐标，内业根据像控点坐标和调绘片内容测绘编辑。

2内业-外业-内业模式。随着测绘设备的投入和绘图软件的成熟，外业调绘改变了传统的外业-内业模式，采用了内业-外业-内业模式。该模式就是首先在内业充分利用影像信息和相关资料，在计算机上采用一定的技术手段（现有立体观察、影像识别、资料分析等），判读并采集相应的地物、地貌要素，对判绘过程中有疑问的或无法判绘的要素（如管线、道路附属物、植被地质、独立地物、地理名称等），在调绘影像上进行标识；接着打印成纸质。然后依据图纸对有疑问的或无法判绘的要素进行补调，同时对地形图上没有的地物地貌按规定进行补测、新增。且对图上有些已有地物要进行测量出部分数据，以便内业核实其准确性。所有补调的信息均在应用不同的符号和颜色在调绘片上调注和清绘，外业采集像控点坐标。内业需二次根据调绘片内容测绘编辑。

这两种作业模式的像片控制测量和像片调绘主要采用纸质打印像片或洗印像片、人工全野外判读选点的方式进行作业。对于地形地貌易于判读的地方还好，对于荒漠及其它地物稀少、不易判读的地区，给外业作业人员方位的判读和控制点选点带来很大的困难，对作业人员的经验和判读水平有很高的要求。

二、数字调绘系统开发

目前带有GPS＼POS辅助数字航空摄影系统的普及和大面积应用，以及地理信息系统（GIS）、移动通讯技术、高精度GPS模块为基础、基于移动电子设备的数字调绘系统研发成为推进内外一体化、提高生产效率和降低作业成本的核心技术之一。数字调绘系统是基于PDA和平板电脑的开发的，开发人员要根据航测内外业作业的实际需求，对调绘系统软件进行开发，其技术构架包括：界面层，逻辑层、数据层，操作系统层，硬件。界面层包括调绘系统的主要功能，逻辑层是根据航摄外业规范和像控测量作业规范等标准规范结合具体外业工作需求进行系统功能模块设计，是实现数字调绘系统的主要功能，数据层包括像控外业数据、调绘数据。

数字调绘系统实现外业像控点选点的路线导航、控制点数据现场点位实景拍照，点位影像快速裁切；实现对调绘成果的地物、名称、属性等内容的快速录入和修改，减少人为因素的错误和内外业衔接差错，建立一种全新的航测外业作业模式。尤其是充分利CORS成果、似大地水准面精化成果，和其它高精度测绘成果综合应用，实现航测作业的数字化、内外一体化。

三、数字调绘系统主要功能

（1）工程管理

用户在进行外业作业之前，需要新建一个数据工程，然后才能数据导入和进行之后的操作。工程名称、工程路径、坐标分类、分带方式、坐标系统。

（2）影像管理与载影像

提供影像数据加载、影像图层卸载、影像透明等功能，在已创建工程中加载要进行控制点刺点的原始航片影像和调绘底图影像数据，即将原始航片tif和导航tif加载到工程中。

（3） 导航

系统加载导航背景底图影像，如天地图、谷歌地球等遥感地图影像互相叠加，根据像片控制点布设位置和像控点选点条件要求，软件需要结合GPS信息，给用户一个方向性的指引，帮助用户在实地位置找到内业预判的控制点。

（4）像控点选点

主要功能有在实地位置找到控制点后，即可采集矢量点，录入点的属性，采集的矢量点自动存入控制点图层中，工程中确保有控制点图层和相应地物类。

野外刺点完成以后，就是回到室内，进行像控库影像的裁切。对控制点背景影像整饰（原始航片）和带刺点信息的整张原始航片整饰图。完成控制点信息采集后，需要生成控制点影像库：控制点信息库、控制点影像、控制点缩略图。

（5）像片调绘

将室内预判提取的矢量数据与 DOM影像叠加拷贝到外业数字调绘系统中，在野外调绘、补测新增地物、调查属性等工作。以与内业作业完全相同的采编软件、作业方案和符号库对调绘的地形、地物、居民地、植被、地理名称、属性、注记等内容编辑处理及成果检查。数字调绘系统编辑完成的数据与内业数据平台的交换将无任何的格式和数据的损失，直接进行后续的数据加工处理，完成中小、中大比例尺地形图的航测成图。利用平板电脑的GPS导航定位功能（双频RTK），接收NXCORS网络差分信号，高精度修补测大比例尺及中小比例尺地形图地形地貌。

四、应用测试

通过数字调绘系统利用获取的像控点数据及试验样区航空摄影影像资料，研究像控点转刺的原理和计算机自动处理实现的方式；并对不同比例尺航空摄影测量资料进行比对试验，通过对不同类型航空摄影资料成果和获取相应最佳像控点成果进行综合成本分析，获取最佳航空摄影资料类型和最佳像控点布设方案。利用获取的航空摄影资料和现有航空摄影影像处理软件，进行像控点数据、数字调绘软件开发研究，解决与航空摄影影像处理软件、数字化成图软件的有机衔接和一体化的应用。