航空摄影测量中的几种POS系统

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浅谈POS辅助航空摄影测量技术及应用

浅谈POS辅助航空摄影测量技术及应用航空摄影测量技术是一种利用航空相机进行摄影测量和测绘的技术，其广泛应用于土地利用规划、城市规划、国土资源调查等领域。

而POS（姿态与位置系统）是一种辅助的技术，能够提高航空摄影测量的定位和姿态测量精度。

本文将就POS辅助航空摄影测量技术及其应用进行浅谈。

1. POS系统简介POS系统是一种集成了全球卫星定位系统（GNSS）、惯性导航系统（INS）和大气测量系统的综合定位与姿态测量系统，可以实现对航空相机在空中姿态和位置的实时测量。

POS系统的主要功能包括姿态测量、位置定位和动态校正，能够提高航空摄影测量的测量精度和效率。

POS系统通过接收来自多颗卫星的GNSS信号来实现位置定位，同时通过内置的INS系统可以实时测量飞行器的姿态信息。

在飞行过程中，POS系统还会利用大气测量系统对气压和温度等因素进行实时校正，以提高姿态测量的精度。

通过对这些数据的融合处理，POS系统可以实现对飞行器在空中姿态和位置的实时测量，并为航空摄影测量提供高精度的定位和姿态数据。

POS系统具有测量精度高、实时性好、抗干扰能力强等优点。

相对于传统的航空摄影测量技术，POS系统的应用可以提高飞行器在空中的定位和姿态测量精度，减少地面控制点的需求，提高测量效率，减少测量成本，是一种有效的辅助航空摄影测量技术。

1. 土地利用规划在土地利用规划中，需要对大片土地的地形、地貌、地物等进行精确测量和测绘。

使用POS系统进行航空摄影测量可以快速获取大范围的高精度影像数据，并通过数字影像处理技术进行地形和地貌的三维建模，为土地利用规划提供可靠的数据支持。

2. 城市规划3. 国土资源调查4. 灾害监测与救援在自然灾害发生后，需要对受灾地区进行快速的灾害监测和救援。

利用POS辅助的航空摄影测量技术可以快速获取灾区的高精度影像数据，通过遥感和GIS技术可以对灾害的范围和程度进行精确评估，为灾害救援工作提供科学依据。

航空摄影测量中机载POS系统的高精度定位定向技术研究

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过程中对ＤＧＰＳ与ＩＭＵ信息采取卡尔曼滤波算法进行计算，并将滤４结语波量测相关信息储存起来，第二步，在上述步骤完成之后，即可利用总而言之，将ＰＯＳ系统应用在测绘领域之中已经受到了广大专储存的滤波量测相关信息对ＰＯＳ系统采取平滑滤波算法进行计算，家学者的认可，但是，如何提升ＰＯＳ系统的精度依然是一个难题，在校正开环误差，以便获取到最优的运动参数。ＰＯＳ系统之中，ＤＧＰＳ与ＩＭＵ滤波算法一直都是其中的核心环节，为２Ｐ０Ｓ系统高精度定位滤波算法了提升计算的精度，可以在传统卡尔曼滤波器基础之上采取反向固ＰＯＳ系统主要通过卡尔曼滤波器对ＤＧＰＳ数据与ＩＭＵ定位定定区间平滑滤波算法，该种算法可以有效提升计算的精度，在测量向，从这一层面而言，卡尔曼滤波系统准确性对于结果有着较大的工作的应用中有着良好的价值。影响，此外，系统中ＩＭＵ精度也较高，多需要进行标定补偿，因此，可参考文献以将ＩＭＵ误差模型简单化，此外，ＰＯＳ系统多使用事后处理算法，而［１］ＬｉａｎｇＴａｎｇ，ＪｅｎｓＫｒｅｍｅｒ，ＨｅｌｍｕｔＫｏｈｌｈａａｓ．ＩｎｔｒｏｄｕｃｉｎｇＤＧＰＳ／ＩＭＵ卡尔曼滤波能力和存储量与状态维数密切相关，需要降低滤波维ｂａｓｅｄＰｈｏｔｏｇｒａｍｍｅｔｒｙｔｏＣｈｉｎａ，Ｐｈ０ｔ０ｇｒａｍｍｅｔｒ１ｃＷｅｅｋ２００３，数，其计算方程如下：

POS辅助航空摄影测量应用方案对比分析

GPS （Glob al Positio n Syste m ,全球定位系统）辅助空中三角测量的方法得到广泛应用始于20世纪90年代，通过G P S 获得的定位信息对空中三角测量进行辅助，表明导航技术在测绘领域的前景。

解决了像片的定位问题，G P S 技术对像片的姿态参数却无法获取，对地面控制不能完全摆脱。

航空摄影测量技术和惯性导航技术发展的同时，应用于航空摄影测量——定位定向系统（Position and Orientation Sy s t e m ,简称P O S系统）辅助航空摄影的一种新的方法也随之而产生。

机载P O S系统结合G P S 技术与惯性导航技术，或开创准确地获取航摄相机曝光时刻的外方位元素（G P S 测量得到位置参数，惯性导航系统得到姿态参数）的先例，进而使地面无或是少量控制点，甚至空中三角测量加密工序也不再需要，就能直接定向测图，使航空摄影作业周期缩短，生产效率得以提高，且成本也降低了。

P O S系统将使传统航空摄影的方法从根本上改变，并引发航空摄影理论与技术的重大突破。

伴随发展的计算机技术及其不断提高的惯性、G P S 器件精度水平，无论定位定向精度还是实时数据处理能力P O S 都会有质的提升，其在航空摄影测绘方面发挥的作用也将越来越大。

P O S系统应用的关键技术是其高精度定位定向技术，对它的研究能使P O S系统的发展得到极大的推进。

1 POS系统结构的组成在本质上，POS系统集DGPS(Differential G P S ,差分G P S）技术与惯性导航技术于一体，惯性导航系统、D GPS 与P O S计算机系统是其主要的硬件组成部分，POS还包含一套用于融合数据事后处理的软件，示意图见图1。

其中，通过用户与基站G P S 接收机，D G P S可提供实时差分G P S定位信息，载体实时角速度与加速度信息由惯性导航系统提供，实时信息通过POS计算机系统融合，得到载体速度、姿态、位置等导航信息，同时利用P O S 系统事后处理软件处理P O S 系统采集惯性导航系统与D G P S 的数据信息，得到的导航信息有载体位置、速度、姿态等。

数码航摄像机----传统胶片航摄像机的替代者

数码航摄像机----传统胶片航摄像机的替代者余永胜1 游宁君2（1．武汉勘测院，2．武汉威克胜空间信息技术有限公司，湖北武汉 430070 ）Aerail Digital Camera—Replace of Traditional Aerial Film Camera摘要：数码航摄像机是直接获取高精度数字影像的重要手段之一。

本文详细介绍了当前国际数码航摄像机的主流产品及其关键技术，着重分析了三种主流数码航摄像机的成像原理，同时对各类像机的优缺点进行了评估。

关键词：数码航摄像机, 评估一、前言数字影像的获取是全数字摄影测量的第一道工序，数字影像质量的优劣直接影响后续各工序及最后成品。

如何更有效、更经济、更方便且高精度地获取数字影像，是数字摄影测量发展的关键技术之一，为此数码航摄像机应运而生。

传统航摄像机使用胶片作为记录信息的载体，通过对航片进行高精度扫描获取数字影像；数码航摄像机则使用光敏元件作为成像器件，将光学信号转换成数字信息，直接获取数字影像。

随着相关关键技术飞速发展，如今传统航摄像机正面临着大幅面数码航摄像机的巨大挑战。

在伊斯坦布尔刚刚闭幕的第20届国际摄影测量与遥感大会（ISPRS）上，已看不到传统航摄像机的身影，取而代之的是几个国际著名公司展出的数码航摄像机。

数码航摄像机的推出与成功应用，已成为航空摄影测量的又一个里程碑。

普通数码像机进入人们的日常生活已有多年，但数码航摄像机却姗姗来迟，究其原因，技术的复杂程度与极高的精度要求非普通数码像机所能比拟，主要需要解决的几个关键问题是：①数字影像幅面的问题；②输出影像的几何精度问题；③摄影方式是否符合摄影测量原理，是否兼容已被广泛使用的数字摄影测量工作站；④海量数据及时可靠的传输、处理与存储等问题。

时至今日，数码航摄像机技术日臻成熟，并已步入商业化生产阶段，目前已有多台数码航摄像机应用于世界各地。

二、数码航摄像机及发展现状目前，国际上主流的数码航摄像机的生产厂商及其产品主要包括VEXCEL Imaging公司生产的UltraCAM-D大像幅数码航摄像机、Z/I Imaging 公司生产的DMC大像幅数码航摄像机、Leica公司生产的ADS40推扫式数码航摄像机，除此之外，还包括IGI公司生产的DigiCAM 14K小像幅数码航摄像机，以及DiMAC小像幅数码航摄像机等。

在航空摄影中POS系统的应用及关键注意事项

在航空摄影中POS系统的应用及关键注意事项摘要：本文以POS系统和传统航摄相机（RC-30）结合为例，介绍了POS 系统的运行原理，并通过POS系统在使用过程中遇到的问题，提出了关键注意事项和解决方法，为航片定向的解算提供了新的途径。

关键词：POSIMUPCS1 引言摄影测量中的基本问题是航片的定向问题，只有知道了航片的内、外方位元素才能进行量测工作，长期以来内方位元素通过实验室采用物理方法检定得到，外方位元素（Xs,Ys,Zs,,,）则主要依靠空中三角测量和大量地面控制点来间接解求，这样就要耗费大量的时间和工作。

为解决外方位元素的问题，POS系统被引入航空摄影测量领域，并与光学相机获取影像相结合，提供了航片曝光时刻的外方位元素。

这种结合方式已逐渐改变了传统摄影测量的作业方式，取得了很大的成功。

现在我们以传统的航空相机（RC-30）加POS系统获取数据为例，了解它的运行原理和误差产生的原因，并提出航摄飞行操作中避免误差的有效措施。

2 POS系统及运行原理POS（Position and orientation System），位置及方向系统，集成了高精度的惯性感应器、导航卫星测量处理技术和数据处理软件，能够为航空摄影提供地理参考的位置及方位系统，即能够测量每张航片的六个外方位元素，包括绝对位置（X，Y，Z）和姿态参数（,,）。

POS系统由四部分组成：惯性测量单元（IMU），高动态双频GPS接受机，数据处理计算机系统（PCS）和处理软件（POSPAC）。

系统核心是积分惯性导航软件，在飞行过程中实时处理搜集的GPS和惯性测量数据，给出惯性导航解及GPS位置坐标。

然后飞行完成后通过POSPAC获取每张航片的外方位元素。

2.1惯性测量单元（IMU）IMU拥有三组加速度计、陀螺仪、数字电路和一个CPU，加速度计和陀螺仪的补偿值作为线加速度和角速度提供给PCS，PCS积分计算出加速度和角速度，最后得出IMU的位置，速度，姿态。

POS辅助航空摄影测量应用方法研究与误差分析

POS辅助航空摄影测量应用方法研究与误差分析[摘要]随着pos辅助数字相机航空摄影测量技术的出现并逐渐成熟，这种可大大减少地面控制点、缩短成图周期、节省成本的技术也逐步应用到航空遥感的各个领域中。

本文首先概述了pos系统，深入探讨了pos 系统误差检校。

[关键词]pos系统、航空摄影测量、误差中图分类号：o241.1文献标识码：a文章编号：1009-914x（2013）21-0000-001 pos系统概述高精度定位定向系统（position & orientation system，简称pos系统）是机载雷射探测与测距系统的关键，其核心思想是采用动态差分gps（即differential gps）技术和惯性测量装置imu（即inertial measurement unit）直接在航测飞行中测定感测器的位置和姿态，并经过严格的数据处理，获得高精度的感测器的六个外方位元素，从而实现无或极少地面控制的感测器定位和定向，pos 系统又称gps/imu集成系统。

1.1 pos 辅助航空摄影测量方法该系统由惯性测量装置、航摄仪、机载 gps 接收机和地面基准站 gps接收机四部分构成，其中前三者必须稳固安装在飞机上，保证在航空摄影过程中前三者之间的相对位系不变，如图1所示。

pos辅助航空摄影测量方法主要包括直接定向法（direct georeferencing，简称dg）和pos辅助空中三角测量方法（integrated sensor orientation，简称iso）：直接定向法是通过布设检校场对集成系统的误差参数进行检校，进而得到每张像片的高精度外方位元素。

即对检校场进行空中三角测量，得到检校场每张像片的外方位元素值，与利用pos技术直接获取的检校场对应像片外方位元素值进行比较，从而得到偏心角的值和三维坐标系统差改正数。

用得到偏心角的值和三维坐标系统差改正数对整个样区的pos数据处理解算出的每一张像片的三维坐标和角元素进行改正，最后得到每张像片的外方位元素。

航空摄影测量中的几种POS系统

航空摄影测量中的几种P O S系统The document was finally revised on 20211. P OS系统简介一套完整的IMU/DGPS系统硬件主要包括: IMU、机载双频GPS接收机及高性能机载GPS天线、地面GPS接收机、机载计算机以及存储设备。

软件包括DGPS数据差分处理软件、GPS/IMU滤波处理软件以及检校计算软件。

目前国际上常用于航空摄影测量的IMU/DGPS系统主要有两种,即德国IGI公司的AEROControl以及加拿大Applanix公司的POS/AV系统。

上述两个厂家的设备的性能基本相当。

1.1. POS/AV系统POS/AV主要由四部分组成:1）惯性测量装置(IMU):IMU由三个加速度计、三个陀螺仪、数字化电路和一个执行信号调节及温度补偿功能的中央处理器组成。

经过补偿的加速度计和陀螺仪数据就作为速度和角度的增率通过一系列界面传送到计算机系统PCS，典型的传送速率为200Hz～1000HZ。

然后PCS在一个叫做捷联式惯性导航器中组合这些加速度和角度速率，以获取IMU相对于地球的位置、速度和方向。

2） GPS接收机:GPS系统由一系列GPS导航卫星和GPS接收机组成。

采用载波相位差分的GPS动态定位技术解求GPS天线相位中心位置。

在多数应用中，POS/AV系统采用内嵌式低噪双频GPS接收机来为数据处理软件提供波段和距离信息。

3）主控计算机系统(PCS):PCS包含GPS接收机、大规模存储系统和一个实时组合导航的计算机。

实时组合导航计算的结果作为飞行管理系统的输入信息。

4）数据后处理软件包POSPac:POS/AV系统的核心是集成的惯性导航算法软件POSPac，其由POSRT、POSGPS、POSProc、POSEO四个模块组成。

POSPac数据后处理软件既可以实时运行在PCS上，也可以在后处理时使用，他通过处理POS/AV系统在飞行中获得的IMU和GPS原始数据以及GPS基准站数据得到最优的组合导航解。

测绘航空摄影考点解析

测绘航空摄影考点解析一、胶片航摄仪1.航摄仪的结构单镜头分幅摄影机是目前应用较多的航空摄影机，它装有低畸变透镜。

透镜中心与胶片面有固定而精确的距离，称为摄影机主距。

胶片幅面的大小通常是边长为230 mm的正方形：胶片暗盒能存放长达152M的胶片。

摄影机的快门每启动一次可拍摄一幅影像，故又称为框幅式摄影机。

单镜头框幅式胶片航空摄影机主要由镜筒、机身和暗盒三部分组成。

框幅式胶片航空摄影机分类：位于承片框四边中央的为齿状的机械框标；位于承片框四角的为光学框标。

新型的航空摄影机均兼有光学框标和机械框标。

框幅式航空摄影属于（中心）投影成像。

2．航摄仪的分类航空摄影机通常根据其主距或像场角的大小进行分类(1)根据摄影机主距F值的不同，航空航摄机可分为长焦距、中焦距和短焦距3种；(2)根据像场角的大小，航空摄影机可分为常角、宽角和特宽角3种。

表9-1-1航空摄影机的分类像场角（2?）/（。

）主距（f）/mm常角≤75长焦距≥255宽角75～100中焦距102～255特宽角≥100短焦距≤102航空摄影对于航摄机主距的选择，顾及到像片上投影差的大小以及摄影基高比对高程测定精度的影响，一般情况下，对于大比例尺单像测图(如正射影像制作)，应选用常角或窄角航摄机；对于立体测图，则应选用宽角或特宽角航摄机。

3、感光材料及其特性摄影过程中已曝光的感光片必须经过摄影处理(冲洗)，才能将已曝光的感光片转变成一张负像底片。

航摄胶片的冲洗主要包括显影、定影、水洗、干燥等过程。

4、航摄仪的辅助设备1）．为了尽可能消除空中蒙雾亮度的影响，提高航空景物的反差，需要加入航摄滤光片辅助设备2）．为了补偿像移的影响，在测图航摄仪中需增加影像位移补偿装置。

3）．为了测定景物的亮度，并根据安置的航摄胶片感光度，自动调整光圈或曝光时间。

需要加入航摄仪自动曝光系统4）．常用的两种胶片航摄仪我国现行使用的框幅式胶片航空摄影仪主要有RC型航摄仪和RMK型航摄仪两种RC-10和RC-20的光学系统基本上是相同的，后者具有像移补偿装置新一代的RC-30航空摄影系统组成：RC-30航摄仪、陀螺稳定平台和飞行管理系统组戌，功能：像移补偿装置、自动曝光控制设备，GPS辅助导航的航空摄影。

第19讲—GPS-POS辅助空中三角测量

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3 2
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2 CU40控制单元: - 位置/姿态 POS计算机 3 MM40存贮器
4 OI40操作界面 5 PI40导航界面 6 PAV30平台
GPS 地面参考站
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山东科技大学测绘科学与工程学院
二、航摄仪摄站坐标的测定
2、动态GPS定位测定航摄仪摄站空间位置
差分动态GPS定位是利用安设在一个运动载体和一个或多个地面基准站上的GPS信号接收机来联合测定该运动载体的三维位置，从而精确给出其运动轨迹的GPS测量方法。按定位实时性要求，差分动态GPS定位可分为：实时差分动态定位后处理差分动态定位按使用数据类型和方法的不同，分为：位置差分伪距差分伪距相位综合差分载波相位差分在已知整周相位模糊度的情况下，利用载波相位可以获得厘米级精度的差分动态定位结果，它非常适用于无需实时定位而要求高精度位置的GPS辅助空中三角测量。
山东科技大学测绘科学与工程学院gps辅助空中三角测量概述gps辅助空中三角测量利用安装于飞机上与航摄仪相连接的和设在地面上一个或多个基准站上的至少两台gps信号接收机同步而连续地观测gps卫星信号同时获取航空摄影瞬间航摄仪快门开启脉冲通过gps载波相位测量差分定位技术的离线数据后处理获取航摄仪曝光时刻摄站的三维坐标然后将其视为附加观测值引入摄影测量区域网平差中经采用统一的数学模型和算法以整体确定物方点位和影像方位元素并对其质量进行评定的理论技术和方法
一、 GPS辅助空中三角测量概述
7、利用模糊度在航解算方法来处理GPS信号的周跳和失锁已获得成功，对于距离远达50km、高差大于2400m的差分GPS测量亦能够迅速、有效地解出正确的整周相位模糊度，在固定整周相位模糊度后可提供内精度优于１dm的差分GPS定位结果。８、利用GPS数据进行区域网平差有明显的经济效益，即使精度较差的GPS数据也可使带有地面控制的GPS辅助光束法平差达到只有利用相当稠密的地面控制点所进行的常规自检校光束法区域网平差才能达到的精度；无地面控制的GPS辅助光束法区域网平差亦可满足高山区中小比例尺测或是地图更新、资源调查等所需控制的精度。

浅谈POS辅助航空摄影测量技术及应用

浅谈POS辅助航空摄影测量技术及应用随着无人机技术的发展，航空摄影测量技术也随之发生了变化。

从传统的地面测量、航空摄影到现在的遥感技术和POS辅助航空摄影测量技术，不断完善和提高测量效率和精度。

本文将重点探讨POS辅助航空摄影测量技术及其应用。

POS（Position and Orientation System）指的是位置和方向系统，是指通过特定的设备来获取航空影像在空间中的位置和方向信息。

POS辅助航空摄影测量技术是指将POS系统与航空摄影仪相结合，通过获取航空影像的位置和方向信息，以及影像像点的坐标信息，进行数字化处理和测量，从而得到准确而完整的三维点云数据，在实现高精度地图、数字地球等领域中具有广泛的应用。

二、POD系统的构成及原理POS系统主要由 INS （Inertial Navigation System）传感器、GPS接收机、数字相机和计算机等组成。

INS传感器包括三坐标加速度计和三轴陀螺仪，通过测量加速度和角速度来计算平台的位置和姿态。

GPS接收机通过接收卫星信号来获取位置和时间信息。

数字相机负责获取航空影像的像点坐标信息。

最终通过计算机对获取的数据进行数字化处理和测量，得到准确的三维点云数据。

1. 高精度：POS辅助航空摄影测量技术可以通过INS和GPS同时获取航空影像的位置和方向信息，从而保证测量数据的高精度。

2. 高效性：POS辅助航空摄影测量技术的测量效率比传统的航空摄影测量技术更高。

3. 自动化：POS辅助航空摄影测量技术通过数字化处理和测量，实现了测量的自动化，进一步提高测量的精度和效率。

4. 广泛应用：POS辅助航空摄影测量技术在高精度地图、数字地球等领域中具有广泛的应用。

1. 道路与地形测量：POS辅助航空摄影测量技术可以应用于道路与地形的测量，通过测量道路和地形的三维点云数据，可以实现道路、海岸线、山脉等地形的动态监测和变化分析。

总之，POS辅助航空摄影测量技术在现代化的数字地球、智慧城市建设和国土空间规划实践中，具有广泛的应用前景和发展潜力，这也是无人机技术在航空摄影测量领域的一项重要创新。

IMU-DGPS综述

IMU/DGPS辅助航空摄影测量综述李学友（中国测绘科学研究院，北京 100039）[摘要] IMU/DGPS辅助航空摄影测量是目前国际上新兴技术，能实现直接获取航摄仪曝光时刻外方位元素数据，使航空摄影测量作业可大量减少或完全免除地面控制点，甚至无需空中三角测量即可测图，从而大大缩短作业周期、提高生产效率、降低成本。

本文主要将对IMU/DGPS辅助航空摄影测量的原理、概念、技术流程进行阐述，并简要介绍IMU/DGPS辅助航空摄影测量技术目前在国内的应用进展情况。

[关键词] 惯性测量单元；差分GPS；IMU/DGPS辅助航空摄影测量1 引言进入90年代以来，诞生于军事工业的DGPS（差分GPS）技术与IMU(惯性测量单元)的组合应用使准确地获取航摄仪曝光时刻的外方位元素成为可能，从而实现无（或少）地面控制点，甚至无需空中三角测量工序，即可直接定向测图，从而大大缩短作业周期、提高生产效率、降低成本。

国际上有很多机构和公司都将DGPS/IMU组合成的高精度位置与姿态测量系统(简称IMU/DGPS系统)应用于航空摄影项目中。

中国测绘科学研究院于2002年10月在国内首次引进德国IGI公司的AEROcontrol/CCNS4系统，通过一系列的研究开发和实验，实现了IMU/DGPS系统与传统航摄相机的集成，开发了相应软件，总结了IMU/DGPS辅助航空摄影测量的生产和作业流程。

本文主要将对IMU/DGPS辅助航空摄影测量的原理、方法、有关术语以及技术流程进行阐述，并简要介绍IMU/DGPS辅助航空摄影测量技术目前在国内的应用进展情况。

2 IMU/DGPS组合系统姿态测量的原理应用于航空遥感等领域的导航及姿态测量系统主要有卫星无线电导航系统（如全球定位系统GPS, Global Positioning System）以及惯性导航系统(INS, Inertial Navigation System)。

GPS的基本定位原理是卫星不间断地发送自身的星历参数和时间信息，用户接收到这些信息后，经过计算求出接收机的三维位置，三维方向以及运动速度和时间信息。

航空摄影测量中POS系统高精度定位技术

明双向滤波算法定位精度优于传统卡尔曼滤波。
关键词：航空摄影测量；ＰＯＳ；双向滤波；卡尔曼滤波；Ｒ＿Ｔ＿Ｓ平滑滤波中图分类号：Ｖ２４９．３文献标志码：Ａ文章编号：１００６ — ７９４９（２０１３）０３００１６ — ０４
ｆｉｘｅｄｉｎｔｅｒｖａｌｓｍｏｏｔｈｉｎｇ（Ｒａｕｃｈ — Ｔｕｎｇ — Ｓｔｒｉｅｂｅｌ，ＲＴ— Ｓ）ａｌｇｏｒｉｔｈｍ，ｔｈｅｒｅｂｙａｄａｔａｆｕｓｉｏｎａｎｄｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｆｉｌｔｅｒｉｎｇｂｅｉｎｇｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ．Ｂａｓｅｄｏｎｆｌｉｇｈｔｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｄａｔａｆｏｒａｌｇｏｒｉｔｈｍｖａｌｉｄａｔｉｏｎ，ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔ
ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｆｉｌｔｅｒｉｎｇａｌｇｏｒｉｔｈｍｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄｗｈｉｃｈｉｓｃｏｍｐｏｓｅｄｏｆｔｈｅｆｏｒｗａｒｄＫａｌｍａｎｆｉｌｔｅｒａｎｄｒｅｖｅｒｓｅ
Ｓｙｓｔｅｍ（ＰＯＳ）．ＦｏｒＰＯＳａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓａｎｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｉｎａｅｒｉａｌｐｈｏｔｏｇｒａｍｍｅｔｒｙ，ａｂｉ —

试述航空摄影测量中POS技术的应用

试述航空摄影测量中POS技术的应用摘要：随着我国测量工作的不断开展，各种新型的测量技术也开始应运而生，目前，一些发达地区在进行测量工作时，都会采用航空摄影测量技术，不仅提高了测量的工作效率和工作质量，而且对于我国测绘事业的长期发展也有着很大的推动作用。

但在实际运行时，由于航空摄影测量中POS系统会经常出现一些误差，所以导致航空测绘数据的准确性也是大打折扣，因此，必须对航空摄影测量中POS系统的应用和误差进行全面的分析，这样才能彻底解决误差问题，保证航空测量的准确性和实效性。

关键词：航空摄影测量；POS技术；应用POS测量技术是目前航空摄影测量最先进的技术，它集精确的定姿、定位于一体，结合高分辨率的数字摄影成果，极大地提高了加密像控点和外方位元数的解算精度，使得立体像对的建立与地面坐标系统的统一精度更高了，从而提高了立体测图精度。

引入POS技术的数字摄影测量，由于成图速度快、精度高的优点，在大面积的工程地形测量中，具有独特的优势。

POS数字航空摄影测量系统，由自动定姿系统(IMU)与实时差分定位系统组成DGPS组成，包括地面基准站、卫星组及航空摄影站。

IMU系统可精确测定航摄站在摄影瞬间的姿态参数;DGPS定位系统是利用地面基准站与摄站中心的流动站之间的差分技术，精确测定设站中心的空间坐标。

立体测图是在立体模型上采集数据，立体模型是通过航空摄影获取的立体像对经过相对定向建立。

立体测图的几何精度主要靠基像控点的精度与外方位元数的精度来保证。

立体模型的建立以及立体模型与地面控制系统的统一，是通过野外像控测量的方法完成。

传统的方法是，在野外选择条件合适的目标点打桩并在像片上刺点，然后将地面目标点采用控制测量的方法进行连测，求得像控点的地面坐标，最后利用像控点的像片坐标与地面坐标，以共线方程解算出像片基本定向点的地面坐标及其外方位元素，供立体像对的构建及与地面控制系统的统一。

引入POS技术后，由于DGPS空间定位精度与IMU惯性定姿精度很高，因此，大大地提高了像片基本定向点与外方位元素的解算精度，从而保证了地形图测绘的几何精度。

IMU、INS、DGPS和POS

IMU、INS、DGPS和POS惯性导航通过测量飞⾏器的加速度，并⾃动进⾏积分运算获得飞⾏器瞬时速度和瞬时位置数据的技术。

组成惯性导航系统的设备都安装在运载体内，⼯作时不依赖外界信息也不向外界辐射能量不易受到⼲扰，是⼀种⾃主式导航系统。

捷联式惯性导航系统省去了平台，所以结构简单、体积⼩、维护⽅便，但陀螺仪和加速度计直接装在飞⾏器上，⼯作条件不佳，会降低仪表的精度。

这种系统的加速度计输出的是机体坐标系的加速度分量，需要经计算机转换成导航坐标系的加速度分量，计算量较⼤。

IMU惯导测量单元⼀个IMU包含了三个单轴的加速度计和三个单轴的陀螺，加速度计检测物体在载体坐标系统独⽴三轴的加速度信号，⽽陀螺检测载体相对于导航坐标系的⾓速度信号，测量物体在三维空间中的⾓速度和加速度，并以此解算出物体的姿态。

INS惯导系统惯性导航系统是⼀种利⽤安装在运载体上的陀螺仪和加速度计来测定运载体位置的⼀个系统。

INS（惯性导航系统）与 IMU（惯性测量装置）有什么区别?定位（GPS)就是告诉你，你现在在哪。

导航就是告诉你，如何到你想要到的位置。

惯性导航你可以简单的理解成依靠惯性器件（陀螺、加速度计等）的原始数据加上固定的算法（很深奥的东西..)来输出你先要的信息，如位置，载体姿态，实时运动速什么是航空定位定向系统（POS）？导航定位定向系统（简称：POS系统）是通过全球导航卫星系统（GNSS）获取位置数据作为初始值，通过惯导系统（IMU）获取姿态变化增量，应⽤卡尔曼滤波器、反馈误差控制迭代运算，⽣成实时导航数据。

应⽤POS系统可以得到移动平台位置和姿态的轨迹数据。

能够实现直接地学定位，可以减少或省略空中三⾓测量的地⾯控制点。

可以与任何类型的量测类型的传感器（航摄像机、机载激光雷达（LIDAR）、⾼光谱成像仪、机载合成孔径雷达（SAR）和机载⼲涉雷达（InSAR）等）直接连接使⽤。

POS系统发展综述本⽂通过以下四个⽅⾯简单介绍POS系统：⼀、POS系统；⼆、POS系统发展历程；三、组合导航关键技术；四、POS系统发展⽅向；⼀、POS系统1．POS系统的定义：POS系统集惯性导航与卫星导航技术于⼀体，记录飞机飞⾏时空间位置及姿态信息，并采⽤多信息融合技术分别对 POS 系统进⾏实时与事后处理，获得⾼精度定位定向信息。

POS系统分析及其应用

《摄影测量原理》POS系统及其应用分析罗胜11020083003POS系统及其应用分析摘要:本文主要介绍POS系统的技术原理以及其进一步应用分析。

首先对POS系统的系统构成进行详细的分析，然后结合目前的POS系统应用分析其精度特点，最后对POS系统在军事测绘中的进一步研究方向提出了展望。

关键词: POS GPS/IMUPOS系统，全称定位定向系统，由GPS和IMU惯性导航设备构成，它作为一种能实时提供所在平台位置和姿态的一种定位定向系统，目前已经在导航制导、目标侦查、航空航天遥感等各个领域得到了广泛的应用。

随着计算机技术及IMU制造技术的不断进步，其实时数据处理的速度大大提高，且定位定向的精度也在不断提高，这将极大地拓展POS系统的应用范围，从而在传统的传统测绘领域中带来革命性的变革，因此必将成为人们研究的一个热点。

一、POS系统介绍1、系统组成POS系统集DGPS技术（Differential GPS）和惯性导航(Inertial Navigation System)技术于一体，主要组成部分有GPS接收机和IMU设备。

其中GPS接收机接收定位数据，IMU提供设备瞬间的速度、加速度和方向信息，然后通过POS处理软件对所接收的定位定向信息进行数据处理，获得载体设备的定位定向数据。

2、技术分析IMU是一种既不依赖于外部信息、又不发射能量的自主式导航设备，在应用时不怕外界的干扰，且隐蔽性好。

同时它又具有数据更新率高、短期精度和稳定性好的优点，因此在军事及民用导航定位领域发挥着越来越大的作用。

然而它自身也存在着缺点，其单独使用时存在着定位误差随时间积累的缺点，因此对于要求有快速反应能力的应用或者执行时间较长的任务来说这无疑是致命的弱点。

GPS是一种星基无线电导航和定位系统，能全天候、全天时、连续地提供接收站所在的高精度地理位置信息。

但是GPS也存在着动态响应能力较差、易受电子干扰的影响等缺点。

POS系统是一种将GPS技术的长期高精度性能特性与惯性导航技术的短期高精度相结合的组合导航定位系统，能很好地弥补两种技术的缺陷，形成性能互补：当要求的输出频率高于GPS的数据输出频率时，可使用惯导数据在GPS相继两次更新之间进行内插；GPS数据对惯导的辅助，可是惯导在运动过程中进行初始对准，提高了惯导设备的快速反应能力；由于GPS信号易受到干扰或遮挡从而造成卫星失锁，惯导可以对GPS辅助帮助接收机快捷地重新捕获GPS信号。

航空摄影测量数字采集技术的浅析

航空摄影测量数字采集技术的浅析一、我国航空测量数字采集技术的发展概况分析在航空摄影技术的发展过程当中，航空相机的问世起到了重要的带动作用。

在航空摄影的发展过程当中，DMC、UCD等先进的航空摄影设备的先后出现给航空摄影的全面发展起到了非常好的促进作用。

特别是随着科学技术的不断的发展，GPS技术以及激光扫描技术等扫描技术的出现，是的现在的航空摄影测量技术得到了飞速的发展。

很多的航空摄影技术都是在新技术的支持之下开始发展出新的类型。

其中随着GPS辅助技术以及CDD技术的出现，取代了之前航空摄影测量技术当中的胶片模式，使得获取的地貌信息成为了数字化信息，使得航空摄影测量技术进入到了数字化时代。

现在航空摄影测量数字化采集技术在进行地形信息的处理以及地理数据的积累等方面与传统的航空摄影采集技术相比有着十分显著的优势，这也就意味着现在航空摄影数字采集技术在实际的测量当中得到了十分广泛的应用，特别是在我国的城市规划建设以及土地资源利用方面得到了广泛的应用。

现在，随着我国经济的发展以及社会的进步，我国的城镇化的进程逐渐的加快，城镇化逐渐的深入，使得现在我国遇到了很多的问题，想要解决这些问题一方面就是要对航空摄影测量数字技术进行相应的改进，改进对于地信以及地理信息收集方面的技术，这对于提高城市建设规划的总体水平有着十分显著的意义。

二、传统航空相机技术与数码相机的分析比较（一）传统相机在传统的航空摄影测量技术当中主要就是利用光学相机对模拟的相片来进行相应的数字采集，但是即使航空摄影测量技术进入到了数字化时代之后，这种基本的数字采集模式也没有得到改变，现在的数字扫描摄影技术已经应用到了航空摄影测量采集当中来，但是胶片相机仍然是摄影测量的最为主要的工具。

即使是现在航空摄影测量领域当中非常著名的摄影机RC30相机也是要使用专门的一种扫描一起来对模拟的相片进行扫描测量才能够获得相应的数据。

也就是说，现在作为数字扫描技术当中数据的来源也就是需要进行扫描的对象，胶片相片的质量将会直接的影响数字扫描的准确性，也就是说如果胶片相片的质量不高或者是因为某些原因而产生图像的畸形等都会导致数字扫描技术所获得的数据信息产生失真或者是扫描结果产生较大的偏差。

浅谈POS辅助航空摄影测量技术及应用

浅谈POS辅助航空摄影测量技术及应用航空摄影测量技术是指通过航空器或无人机等设备进行摄影并对其进行分析，从而获取地表特征并生成地图等产品的过程。

而POS（Position and Orientation System）辅助技术则是指通过使用惯性测量单元、 GPS 和地标等多种传感器来实时获取飞行器的位置和方向信息，以提高摄影测量精度和效率。

本文将从该技术的原理、优势和应用实例等方面进行探讨。

一、POS辅助技术的原理POS技术运用了惯性测量单元（IMU）、全球定位系统（GPS）和地标等多种传感器，实时获取航空器的位置和方向信息。

其中，IMU用于获取航空器的加速度、角速度和角度等信息，GPS用于获取航空器的位置和高度信息，而地标则用于获取飞行方向信息。

在飞行过程中，POS系统会将这些传感器获取的数据进行自动处理和融合，得到准确的位姿信息。

1、提高测量精度：利用POS技术获取的准确位置和方向信息，可以在数据处理过程中精确地对影像进行校正和匹配，从而提高数据的测量精度。

2、提高测量效率：POS技术可以实时获取飞行器的位置信息，不需要在摄影时进行后续的位置检查，从而大大提高了摄影测量的效率。

3、适用范围广：POS技术适用于各种类型的航空器和无人机设备，可以帮助摄影测量任务在各种地面环境下完成，具有更高的适应性和泛用性。

1、航拍地图制作：POS技术可以提供高精度的定位和姿态信息，从而精确构建地图等产品。

2、城市建设规划：利用POS技术，可以在快速地进行城市建设规划，对土地、建筑、道路等进行高精度的测量和分析。

3、资源勘察和环境监测：利用POS技术，可以对资源和环境进行更加高精度的勘查和监测，方便决策和规划。

综上所述，POS技术是一项重要的航空摄影测量辅助技术，可以提高摄影测量的精度和效率，适用于各种类型的航空器和无人机设备，并可以在地图制作、城市规划、资源勘察和环境监测等方面得到广泛的应用。

POS系统在无人机航空摄影中的应用

POS系统在无人机航空摄影中的应用作者：王贤来源：《电脑知识与技术》2018年第06期摘要：随着计算机和通信技术的发展，人们对无人机航空摄影定位定向的精度提出了更高的要求，将POS系统定位定向技术应用于无人机航空摄影中，能够得到载体实时性强、准确度高的位置和姿态信息。

本文首先对POS系统的硬件组成进行了相关介绍，然后对POS系统在无人机进行航拍过程中的定位定向原理进行了分析，最后针对目前POS系统在航空摄影中的实际应用，介绍了POS系统未来的发展趋势和应用前景。

关键词：POS系统；无人机；航空摄影中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2018）06-0222-03无人机具有控制方便，飞行灵活等特点，因此成为航空摄影中一种十分重要的飞行平台，尤其对于人类无法涉足的危险区域，比如地震、火灾等紧急状况突发地区，无人机可以提供有效的现场信息，实时传回紧急事件发生地区的影像资料，人们根据无人机反馈的现场信息以便快速展开救援工作。

随着城市的智能化发展，无人机在航空摄影中扮演越来越重要的角色，因此，无人机如何准确、快速地获取目标区域的位置和姿态信息，是航空摄影测量面临的新的挑战。

近些年来，随着多种新型传感器的涌现和计算机通信技术的快速发展，将POS系统应用于无人机航空摄影中，为目标地区影像数据的获取提供了新的技术手段，能够实现快速、准确地获取航拍区域有效信息的目标。

1 POS系统硬件及各部分功能介绍POS系统的硬件组成主要包含计算机控制系统、惯性测量单元IMU，以及GPS接收机。

GPS接收机可以提供距离与波段等数据信息，当观测到4颗卫星以上时，采用载波相位差分动态定位技术，将地面基准站和机载GPS的相位信息进行处理，最后得到机载GPS的空间位置信息；惯性测量单元IMU附着在传感器的中心，它由数字化电路、陀螺仪、加速度计以及进行温度补偿与信号调解的处理器组成，IMU用于获取其相对地面的速度、位置和姿态数据，为了减小测量数据的误差，IMU通常需要保证其体积足够小，重量足够轻；计算机控制系统给传感器提供采样时间标识，它和GPS接收机、惯性测量单元IMU以及传感器协同工作，可以在无人机进行航拍的时刻，同时获取位置和空间姿态数据。

poss辅助空中三角测量的作业流程及步骤

poss辅助空中三角测量的作业流程及步骤下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。

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浅谈POS辅助航空摄影测量技术及应用

浅谈POS辅助航空摄影测量技术及应用POS（Position and Orientation System）是一种高精度的位置和方向系统，采用组合式定位技术，可以同时完成位置和方向的测定。

POS辅助航空摄影测量技术就是利用POS 系统，结合航空摄影测量技术，实现航空摄影测量精度和效率的提高。

POS辅助航空摄影测量技术的关键在于精准的定位和姿态测量。

通过POS系统，在飞行过程中可以实时获取飞机的姿态信息和位置信息，进而对航空摄影数据进行准确的定位和融合。

这样一来，就可以避免摄影数据在测绘过程中的重叠部分不一致、摄影时间问题等，保证摄影测量数据的准确性和完整性。

在POS辅助航空摄影测量技术中，还有一个重要的概念就是航摄控制点。

航摄控制点是通过地面点、信标设备或GPS测量设备等手段，对航空摄影测量区域进行控制测量，以确定摄影测量图像的位置和方向。

通过POS系统的测定和航摄控制点的辅助，可以实现对航空摄影测量数据的精确处理和计算。

POS辅助航空摄影测量技术通过结合POS系统和航空摄影测量技术，实现了飞机的姿态和位置信息的准确获取，从而提高了航空摄影测量的精度和效率。

这一技术在城市规划、地理信息系统、资源调查等领域有着广泛的应用前景。

1. 城市规划与土地利用2. 自然资源调查与监测POS辅助航空摄影测量技术也在自然资源调查与监测中有着重要的应用。

在自然资源调查中，通过航空摄影获取自然资源的分布情况，结合POS系统的定位和姿态信息，可以实现对自然资源的精确调查和监测。

可以通过POS辅助航空摄影测量技术获取森林、湖泊、湿地等自然资源的影像信息，对自然资源进行监测和评估，为自然资源的保护和合理利用提供科学依据。

3. 灾害监测与应急救援在灾害监测与应急救援中，POS辅助航空摄影测量技术也有着重要的应用价值。

通过POS系统获取的航空摄影影像数据，可以在灾害发生后快速获取灾害区域的影像信息，为灾害的监测和评估提供科学依据。