城市CORS辅助的无人机影像免像控处理方法研究

论文摘要

无人机原始机载POS数据在定位过程中精度难以满足高精度直接地理定位需求,若不采用地面像控点辅助影像空三解算,模型精度偏差悬殊。为能够在无人机测绘行业直接利用机载POS数据影像处理,免除依赖地面像控点,减少对人力和资源的消耗,更快速高效满足智慧城市建设需要的高精度地理信息产品。研究基于地面GNSS CORS辅助的无人机POS定位定姿优化方法,具有十分重要的科学意义和实用价值。本论文选择徐州市区航测成果生产为例,主要研究内容包括:(1)针对无人机POS解算可充分利用城市CORS基准站网,选择测区范围内及其周边GNSS基准站,包括中国矿业大学(CUMT)、利国(LGUO)、大吴(DAWU)、三堡(SANP)、双沟(SGOU)和郑集(ZHJI)等六个CORS基准站进行质量分析。结果表明分别以大吴、利国作为控制点解算基线的相对误差为0.02 ppm和0.03 ppm,均方根误差都在1 cm左右,点位精度均优于1 mm;以三堡为控制点解算CUMT站点基线相对误差均小于0.15 ppm,均方根误差也都在1 cm左右,点位精度约为1.5 mm。各站点在大地坐标位移偏差均在厘米级且不超过6cm。(2)研究运用GNSS单基准站和多基准站方案分别优化处理POS数据,具体根据距测区不同距离和不同整周模糊度固定率的站点对POS数据予以后差分处理。将优化后的POS数据进行免像控建立立体模型,通过和原始POS数据下建立的立体模型,以及优化数据结合少量像控点建立的立体模型进行精度对比评估。结果显示原始POS数据免像控处理影像误差超限,不能满足国家航测规范要求;而GNSS单基准站优化后的POS数据影像处理平面、高程中误差分别为0.635m、0.722m,平面上能达到1:2000比例尺国家航测规范要求;GNSS多基准站优化后的POS数据影像处理平面、高程中误差分别为0.515m、0.489m,能满足至1:1000比例尺国家航测规范要求;GNSS多基站优化POS结合极少量像控点影像处理平面、高程中误差分别为0.083m、0.299m,可满足至大比例尺1:500国家航测规影像处理范要求。结合城市GNSS多基站可达到免像控无人机测绘的目的。(3)研究利用两种不同航摄类型的航摄影像进行全地面像控点影像处理,反算出影像理想位置,验证无人机POS直接地理定位精度可行性,结果表明其平面精度约为0.5m,在平面上均可以达到直接地理定位的需求。

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文章来源

类型: 硕士论文

作者: 贾向东

导师: 郑南山,尹鹏程

关键词: 无人机,空中三角测量,免像控,基准站,精度评估

来源: 中国矿业大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 自然地理学和测绘学,自然地理学和测绘学

单位: 中国矿业大学

分类号: P228.4;P23

总页数: 107

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