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《三線陣立體測(cè)繪衛(wèi)星測(cè)繪精度研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、三線陣立體測(cè)繪衛(wèi)星測(cè)繪精度研究 摘要:為了實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星立體測(cè)繪的相關(guān)設(shè)計(jì)要求,可以通過建立三線陣CCD攝影的模型開展相關(guān)的測(cè)量估算工作,并且對(duì)其測(cè)繪精度進(jìn)行深入的分析與研究,找出產(chǎn)生誤差的干擾因素,從而,根據(jù)立體測(cè)繪要求的精度,針對(duì)相應(yīng)的誤差干擾因素,比如:時(shí)間同步、姿態(tài)測(cè)量、有效荷載以及GPS定位系統(tǒng)等,提出有效的措施與對(duì)策,確保其測(cè)量的精度要求。關(guān)鍵詞:衛(wèi)星;三線陣立體測(cè)繪;測(cè)繪精度中圖分類號(hào):P185.18文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):衛(wèi)星的三線陣立體測(cè)繪就是指利用三線陣CCD攝像相機(jī)進(jìn)行有效的荷載,開展相應(yīng)的測(cè)繪工作。為了完成在沒有控制點(diǎn)的基礎(chǔ)上,對(duì)未知的區(qū)
2、域進(jìn)行相應(yīng)的定位測(cè)繪,三線陣立體測(cè)繪一定要滿足三個(gè)條件:一是在攝像的時(shí)候,一定要形成具有一定視角并且會(huì)互相重疊的影像;二是對(duì)衛(wèi)星的姿態(tài)進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)量,取得衛(wèi)星的慣性絕對(duì)位置,為三線陣立體測(cè)繪提供多方位角的數(shù)據(jù);三是使用軌道測(cè)量確定軌道的位置坐標(biāo),為三線陣立體測(cè)繪提供多方位置的數(shù)據(jù)。所以,在進(jìn)行設(shè)計(jì)以及制造衛(wèi)星的時(shí)候,一定要進(jìn)行充分的考慮,有效的提高衛(wèi)星三線陣立體測(cè)繪的相關(guān)精度。一、精度要求7立體測(cè)繪的精度通常是以某種比例尺的地形圖精度為準(zhǔn)。地形圖的大致內(nèi)容包括利用等高線表示的地貌以及相關(guān)的地物,其中等高線的繪制一般是根據(jù)地形圖的比例尺進(jìn)行等高距的確定。采取三
3、線陣立體測(cè)繪的方式,其高程測(cè)量的誤差是決定可測(cè)地形等高距以及相關(guān)比例尺的關(guān)鍵所在,此項(xiàng)技術(shù)的攝像測(cè)量對(duì)于衛(wèi)星測(cè)量精度有著至關(guān)重要的作用。根據(jù)有關(guān)實(shí)踐研究得出相應(yīng)地形圖的比例尺等高距與高程點(diǎn)精度、衛(wèi)星的影像分辨率之間的關(guān)系見表1。表1地形圖比例尺等高距與高程點(diǎn)精度、影像分辨率之間的關(guān)系二、誤差分析以及影響(一)基線的誤差基線誤差公式為:式中:mt—計(jì)時(shí)精度mv—測(cè)速精度v—衛(wèi)星速度t—基線飛行時(shí)間規(guī)定計(jì)時(shí)精度為0.1m/s,測(cè)速精度為0.05m/s,代入相關(guān)公式可得基線誤差為3.44m。根據(jù)相關(guān)規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)要求以及計(jì)算公式,可以得出基線誤差對(duì)于高程測(cè)量的影響值在
4、正負(fù)3.12m之間。7(二)姿態(tài)角的誤差姿態(tài)角誤差的來源主要就是:由于姿態(tài)角內(nèi)插誤差、星敏感器指向誤差、發(fā)射失重誤差以及光軸夾角誤差等各種誤差引起夾角值的變化,進(jìn)而出現(xiàn)姿態(tài)角誤差。其影響因素非常多,在實(shí)際測(cè)量當(dāng)中,對(duì)每一個(gè)影響因素都要進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算,將計(jì)算的結(jié)果代入到相應(yīng)的公式中,就可以得出其對(duì)高程測(cè)量的影響值,通常在正負(fù)1.1m之間。(三)影像焦距以及點(diǎn)坐標(biāo)的誤差影像點(diǎn)坐標(biāo)誤差的主要來源有:相關(guān)量測(cè)誤差、內(nèi)方位測(cè)定誤差以及畸變校正誤差。通過對(duì)這三個(gè)誤差的分析與計(jì)算,得出點(diǎn)測(cè)量的精度為0.0048mm,與焦距測(cè)量誤差0.02mm一同代入相關(guān)的公式,得出其對(duì)高
5、程測(cè)量的影響值為1.1m。三、提高精度的有效措施通過以上的分析可以得出,要想達(dá)到在沒有控制點(diǎn)的基礎(chǔ)上完成定位以及測(cè)繪地形的精度要求,就一定要在衛(wèi)星測(cè)繪系統(tǒng)中的軌道定位、時(shí)間同步、有效荷載以及姿態(tài)測(cè)量等方面進(jìn)行深入的分析與研究,提出相應(yīng)的技術(shù)改進(jìn)措施,以此來確保測(cè)繪的精度可以達(dá)到相應(yīng)的要求標(biāo)準(zhǔn)。(一)增強(qiáng)軌道定位的定軌精度7在測(cè)繪系統(tǒng)中使用精度比較高的GPS軌道定位,進(jìn)而增強(qiáng)定位的精度以及相應(yīng)的測(cè)速精度,降低由此引起的基線誤差以及攝站誤差。我國現(xiàn)階段航天器上使用的GPS接收機(jī)有兩種:一是測(cè)量型GPS接收機(jī);二是導(dǎo)航型GPS接收機(jī)。這兩種接收機(jī)的型號(hào)都是單頻的C
6、/A碼。測(cè)量型GPS接收機(jī)在提供導(dǎo)航解的時(shí)候,還可以進(jìn)行記錄相應(yīng)的原始數(shù)據(jù),比如:相位、下傳偽距等,這樣的方式可以經(jīng)過事后的精密定軌進(jìn)行相應(yīng)定軌精度的提高;導(dǎo)航型GPS接收機(jī)可以利用C/A碼的偽距直接進(jìn)行導(dǎo)航解的求解,取得衛(wèi)星軌道的具體位置,并且不會(huì)下傳相關(guān)的原始數(shù)據(jù)。從相關(guān)使用要求方面而言,衛(wèi)星的立體測(cè)繪系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)使用測(cè)量型的接收機(jī)。通過有關(guān)試驗(yàn)研究表明,目前擁有的GPS接收機(jī)的位置精度可以達(dá)到10m/δ,速度精度可以達(dá)到0.05m/δ,通過對(duì)下傳數(shù)據(jù)的具體處理,降低甚至消除相關(guān)的衛(wèi)星鐘誤差、電離層誤差、相位誤差以及星歷誤差等,可以將衛(wèi)星測(cè)量、定位的精度保持
7、在5m。如果想要進(jìn)一步增強(qiáng)定軌的精度,那么最好要使用雙頻的接收機(jī),同時(shí)接受兩個(gè)頻率的數(shù)據(jù),進(jìn)而消除了電離層對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)的干擾,進(jìn)一步增強(qiáng)了定位的精度。(二)增強(qiáng)時(shí)間同步的測(cè)繪精度7增強(qiáng)衛(wèi)星測(cè)繪平臺(tái)上有關(guān)設(shè)施時(shí)間同步的測(cè)繪精度,確保需要處理的各種數(shù)據(jù)可以統(tǒng)一的時(shí)間之內(nèi)送達(dá),防止發(fā)生由于時(shí)間不統(tǒng)一而引起的不必要誤差??梢詫PS系統(tǒng)的時(shí)間定為時(shí)間統(tǒng)一的基準(zhǔn),利用總線將衛(wèi)星上全部的時(shí)間設(shè)施進(jìn)行統(tǒng)一的校正,在相關(guān)用戶接收到GPS系統(tǒng)的時(shí)間之后,同本身的時(shí)間進(jìn)行對(duì)比,進(jìn)而完成時(shí)間的統(tǒng)一。在完成時(shí)間統(tǒng)一的校正之后,各個(gè)統(tǒng)一時(shí)間的設(shè)備一定要使用高穩(wěn)時(shí)間單元進(jìn)行相應(yīng)的時(shí)間計(jì)數(shù)
8、。(三)增強(qiáng)姿態(tài)測(cè)量的確定精度在姿態(tài)測(cè)量中,通常是以