[發明專利]一種基于POS設備與數字航測相機的校驗方法及裝置

有效

• 申請號: 201710945299.1
• 申請日: 2016-07-21
• 公開（公告）號: CN108279024B
• 公開（公告）日: 2020-01-17
• 發明（設計）人: 李軍杰;王超;焦祿霄;張鵬飛;王麗媛;楊保;楊春;秦江濤
• 申請（專利權）人: 河南城建學院;河南四維遠見信息技術有限公司;河南省科學院地理研究所
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00
• 代理公司: 11237 北京市廣友專利事務所有限責任公司
• 代理人: 祁獻民

1.一種基于POS設備與數字航測相機的校驗方法，其特征在于，包括：

利用POS設備記錄的姿態信息，進行轉換后得到影像直接地理定位外方位元素初值，利用單片后方交會方法獲取外方位元素作為真值，解算外方位元素；

采用基于POS設備的位置姿態參數和基于GPS設備輔助空三的外方位元素交互驗證的方法，對獲取的多傳感器數據進行檢核；

利用所述影像直接地理定位外方位元素初值以及直接利用控制點絕對定向，均勻采集檢校場外業檢查點，進行校驗；

利用所求測區的外方位元素安置定向；

利用所求測區的外方位元素安置定向包括：

利用測區曝光時刻IMU姿態獲取驗證飛行曝光點的姿態；

利用驗證的飛行曝光點的姿態以及獲取的偏心角元素及偏心線元素，驗證飛行影像的外方位元素；

利用驗證的飛行影像的外方位元素進行DG精度驗證；

所述利用POS設備記錄的姿態信息，進行轉換后得到影像直接地理定位外方位元素初值，利用單片后方交會方法獲取外方位元素作為真值，解算外方位元素包括：

通過對地面檢校場通過空三加密，計算出數字航測相機的外方位元素真值；

與組合導航計算出數字航測相機的角元素對比，通過最小二乘法計算出偏心角和偏心距；所述偏心角為在IMU與數字航測相機固聯后，兩坐標系的相應軸間的夾角；

所述偏心距求解按下式：

式中，

為影像的三個外方位元素；

為IMU中心與相機中心的矢量分別在X軸、Y軸以及Z軸方向的投影，即X軸偏心距、Y軸偏心距以及Z軸偏心距，

式中，為X_S的均值；

通過組合導航數據處理之后得到；

外方位角元素的計算公式如下：

式中，

為地心坐標系到地面輔助坐標系的旋轉矩陣；

為導航坐標系到地心坐標系的旋轉矩陣；

為IMU本體坐標系到導航坐標系的旋轉矩陣；

為像空間坐標系到航攝儀本體坐標系的旋轉矩陣；

為偏心角組成的旋轉矩陣；

通過解算數據和已有的固有關系得到；

將計算的偏心角和偏心距改正整個測區的POS數據，計算出整個測區影像的外方位元素；

所述將計算的偏心角和偏心距改正整個測區的POS數據，計算出整個測區影像的外方位元素包括：

將求解得到的偏心角的最佳估計代入預先設置的公式，結合POS數據求解測區所需要的外方位角元素；

利用組合導航輸出的位置參數與外方位線元素真值之間的關系解求偏心距和偏心角；

將求解的偏心角偏心距用來改正所求測區POS數據，獲取所求測區的外方位元素。

2.根據權利要求1所述的校驗方法，其特征在于，所述通過對地面檢校場通過空三加密，計算出數字航測相機的外方位元素真值包括：

在測區布設足夠數量控制點，空三加密求解影像的外方位元素，作為外方位元素真值；

所述在測區布設足夠數量控制點，空三加密求解影像的外方位元素，作為外方位元素真值包括：

對影像進行處理，獲取測區滿足要求的影像；

對獲取的影像進行單片后方交會；

獲取像點坐標；

利用空三加密求解影像，獲取檢校飛行影像的外方位元素真值。

3.根據權利要求1所述的校驗方法，其特征在于，所述與組合導航計算出數字航測相機的角元素對比，通過最小二乘法計算出偏心角和偏心距包括：

對獲取的POS數據進行處理，解算出數字航測相機的曝光時間，制作成Mark文件導入組合導航后處理軟件，利用所述組合導航后處理軟件獲取測區曝光時刻IMU姿態、IMU中心的西安80坐標；

獲取地面輔助坐標系中央原點的經緯度；

構建誤差方程式，求解偏心角的最佳估計；

所述求解偏心角的最佳估計包括：

利用測區曝光時刻IMU姿態獲取檢校曝光點的姿態；

獲取檢校控制點坐標；

依據所述檢校曝光點的姿態、檢校控制點坐標以及外方位元素真值，獲取偏心角元素及偏心線元素。