導(dǎo)語：如何才能寫好一篇航空測控技術(shù)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

分流法低濕露點發(fā)生裝置的研制

一種多滲透室濕度發(fā)生器的研制

超支化聚季胺鹽的濕敏響應(yīng)特性

介孔SBA-15擔(dān)載LiCl的濕敏特性及敏感機理分析

冷鏡式露點儀研究

DCS低露點校驗系統(tǒng)的不確定度評定

影響濕熱試驗裝置測量相對濕度準確性的因素

WSC-2型微量水份儀的時間常數(shù)

Swsy-F分流法濕度發(fā)生器的研制

水飽和正辛醇標(biāo)準物質(zhì)的研制

航空發(fā)動機熱端表面溫度場測量

飛機導(dǎo)航系統(tǒng)校準技術(shù)探討

利用可靠性模型確定電子測量設(shè)備檢定周期的方法

雙攝像機光筆式三維坐標(biāo)測量系統(tǒng)研究

數(shù)控機床校準周期的合理確定

傳聲器校準用活塞發(fā)生器的數(shù)學(xué)模型

高壓脈沖信號源設(shè)計

衛(wèi)星測控雷達校飛設(shè)備在飛機上的安裝

基于雙屏吹氣偶的現(xiàn)場K型參考溫度傳感器設(shè)計

發(fā)動機試車臺推力測量系統(tǒng)中心加載現(xiàn)場校準技術(shù)研究

對檢定與校準、檢定規(guī)程與校準規(guī)范的再認識

電長度測量方法探究

錐面活塞環(huán)錐度測量方法和不確定度評定

利用DataSocket遠程控制Fluke8840A

專用測試設(shè)備的校準與管理

基于不同光路儀器的平晶表面形狀判斷方法探討

影響機械天平計量性能因素淺析

淺淡非金屬復(fù)合材料產(chǎn)品的檢測

氣動量儀常見故障與調(diào)修

GB/T5210修訂前后版本的技術(shù)差異及存在問題探討

納米校準與測試——基于納米測量機的試驗性研究

基于數(shù)字濾波技術(shù)的飛參數(shù)據(jù)預(yù)處理

泛華測控DAQ事業(yè)部網(wǎng)站正式開通

信號失真度數(shù)字化測試算法研究

基于比例閥門的升降速度控制方法研究

加速度計力矩器設(shè)計

動態(tài)扭矩遙感測試系統(tǒng)校準方法研究

用大面積源檢定核應(yīng)急機載/車載伽瑪能譜儀

基于數(shù)字圖像處理的布氏硬度壓痕直徑測量方法

經(jīng)緯儀361°之我見

材料試驗機力值校準方法的比較

振動能量流的測量不確定度評定

參考數(shù)字多用表直流電壓的測量及不確定度評定

飛機電源系統(tǒng)參數(shù)測試軟件的通用性設(shè)計

基于MECT軟件包的DMIS軟件接口設(shè)計

卡環(huán)式扭矩測試系統(tǒng)在抽油機上的應(yīng)用

保障型號任務(wù)質(zhì)量的幾點建議

美國國防部自動化測試設(shè)備的更新?lián)Q代及其管理

篇2

關(guān)鍵詞: 航空攝影測量數(shù)據(jù); 生產(chǎn)流程;技術(shù)

Abstract: the author based on many years engaged in air photography measurement space data production experience, studies the production process and its related involved in key technology, the spatial data model and basic characteristics of the products were introduced, and then the electricity is given based on the spatial data production processes, and finally discusses the process involved in key technologies, with the hope of engaging in relevant work colleagues to have practical reference value and significance.

Keywords: aerial photography measurement data; Production process; technology

中圖分類號：F204 文獻標(biāo)識碼：A文章編號：

一、 產(chǎn)品

1、基本產(chǎn)品

根據(jù)目前基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展和用戶的需要,基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)產(chǎn)品主要包括以下四種基本模式:數(shù)字線劃圖、數(shù)字正射影像圖、數(shù)字柵格地圖、數(shù)字高程模型。這些產(chǎn)品可根據(jù)需要以數(shù)字和模擬二種形式提供。根據(jù)用戶的需要可形成復(fù)合產(chǎn)品,如數(shù)字線劃圖與數(shù)字正射影像圖疊加可形成數(shù)字影像地形圖。(1)數(shù)字線劃圖；(2)數(shù)字正射影像圖；(3)數(shù)字高程模型；(4)數(shù)字柵格地圖。

2、復(fù)合產(chǎn)品

(1) 數(shù)字影像地形圖。以數(shù)字正射影像圖(單色或彩色)為基礎(chǔ),疊加相關(guān)的數(shù)字線劃圖而產(chǎn)生的復(fù)合數(shù)字地圖產(chǎn)品。

（2）數(shù)字影像地面模型。以數(shù)字正射影像圖(單色或彩色)為基礎(chǔ),疊加相關(guān)的數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)而產(chǎn)生的復(fù)合數(shù)字模型產(chǎn)品。

(3)數(shù)字影像專題圖。以數(shù)字正射影像圖(單色或彩色)為基礎(chǔ),疊加相關(guān)的專題矢量數(shù)據(jù)而產(chǎn)生的復(fù)合數(shù)字地圖產(chǎn)品。

二、特征

1、數(shù)據(jù)格式基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)格式主要分為矢量和柵格二種,數(shù)字線劃圖為矢量數(shù)據(jù)集,每一地理要素分別采用點、線、面描述其幾何特征,并賦予屬性,同時按要素分類：分為若干數(shù)據(jù)層,提供地理信息系統(tǒng)做空間檢索、空間分析使用。數(shù)字正射影像圖、數(shù)字高程模型和數(shù)字柵格地圖為柵格數(shù)據(jù)集,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)就是像元陣列,每個像元由行列號確定它的位置,且具有表達實體屬性的類型或值的編碼。矢量數(shù)據(jù)能全面地描述地表目標(biāo),可隨機的進行數(shù)據(jù)選取和顯示,與其它信息疊加,可進行空間分析、決策。具有嚴密的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),數(shù)據(jù)量小,可完整地描述數(shù)據(jù)的拓撲關(guān)系,便于深層次分析,輸出質(zhì)量好,數(shù)據(jù)精度高,但其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、技術(shù)要求高。柵格數(shù)據(jù)具有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡單,空間數(shù)據(jù)的疊加簡便,易于進行空間分析,相對來說圖形數(shù)據(jù)量大,數(shù)據(jù)和信息量受像元大小的限制。

2、基本內(nèi)容

考慮到基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)采集時間和產(chǎn)品的提供周期,基礎(chǔ)地理矢量數(shù)據(jù)可分為三個層次:第一層次分為核心地形要素；第二層次為在核心地形要素的基礎(chǔ)上,根據(jù)各地不同的需要,選取更多的其它要素(可選要素)；第三層次為全部地形圖要素(全要素)。矢量數(shù)據(jù)的基本內(nèi)容:大地控制測量數(shù)據(jù)(包括平面控制點、高程控制點、天文點、重力點)、水系及附屬設(shè)施、建筑物及附屬設(shè)施、交通運輸與管線設(shè)施、境界、地表覆蓋、地貌。柵格數(shù)據(jù):DEM格網(wǎng)數(shù)據(jù),格網(wǎng)間距5米或12.5米；DOM影像數(shù)據(jù),地面分辨率為1米；DRG圖形數(shù)據(jù),分辨率不低于250dpi。文本數(shù)據(jù):地名數(shù)據(jù),含地名位置、類型、行政區(qū)劃、經(jīng)濟信息等；元數(shù)據(jù),說明數(shù)據(jù)內(nèi)容、質(zhì)量、狀況和其他有關(guān)特征的背景信息,是數(shù)據(jù)自身的描述信息。

三、數(shù)據(jù)生產(chǎn)流程及關(guān)鍵技術(shù)

1、資料準備

航攝資料如航攝底片、控制點資料、相關(guān)的地形圖、航攝機鑒定表、航攝驗收報告等應(yīng)收集齊全；對影像質(zhì)量、飛行質(zhì)量和控制點質(zhì)量應(yīng)進行分析,檢查航攝儀參數(shù)是否完整等。

2、影像掃描

根據(jù)航攝底片的具體情況,設(shè)置與調(diào)整掃描參數(shù),使反差適中、色調(diào)飽滿、框標(biāo)清晰,灰度直方圖基本呈正態(tài)分布,掃描范圍應(yīng)在保證影像完整(包括框標(biāo)影像)的前提下盡可能地小,以減少數(shù)據(jù)量。影像掃描分辨率根據(jù)下面公式確定:影像掃描分辨率R=地面分辨率/航攝比例尺分母。

3、圖像匹配

攝影測量中雙像(立體像對)的量測是提取物體三維信息的基礎(chǔ)。數(shù)字攝影測量中用影像的自動匹配代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工觀測來確定同名像點。影像的匹配按其利用圖像信息的不同可劃分為兩類，一類是直接基于圖像灰度信息的匹配定位方法，另一類是基于圖像特征信息的匹配定位方法。

（1）基于影像灰度信息的匹配定位方法。以左、右像片對應(yīng)影像的目標(biāo)區(qū)和搜索區(qū)中的像點灰度作為影像匹配的基礎(chǔ)，利用某種相關(guān)度量，來判定左右影像的相應(yīng)像點是否匹配。影像匹配可以用二維窗口，也可用一維窗口的像點灰度參與計算。

（2）基于影像特征信息的匹配定位方法。在影像中利用特征邊緣提取技術(shù)提取出反映圖像中目標(biāo)特性的符號或基元，然后確定兩幅圖像之中或圖像與模型之中的符號的對應(yīng)關(guān)系。特征的提取技術(shù)包括點特征提取、線特征提取和區(qū)域分割?；谔卣鞯挠跋衿ヅ溆休^高的可靠性，但匹配的精度低于基于灰度的最小二乘影像匹配算法。

航測影像中地面景物的情況比較復(fù)雜，不能使用單一的匹配定位方法，可以結(jié)合兩種方法共同完成匹配。對于邊界明顯的地物可先采用基于特征的影像進行粗匹配，然后采用基于灰度的最小二乘影像匹配獲得像點最終位置。對于灰度變化不劇烈的區(qū)域，則直接使用基于灰度信息匹配的方法。對于中心投影水平影像的灰度信息匹配，水平影像以飛行方向為 X 坐標(biāo)時，縱坐標(biāo)上沒有上下視差，可選擇采用一維窗口進行相關(guān)計算，這樣可以提高匹配速度。

4、定向建模

自動搜尋框標(biāo)點,放大切準框標(biāo)點進行內(nèi)定向,對定向可由計算機自動完成,人機交互完成絕對定向如不符合要求,需重新定向,直至符合限差要求。檢查定向精度,需滿足要求,完成定向后需檢查坐標(biāo)殘差。

5、數(shù)據(jù)采集

(1) 作業(yè)員在作業(yè)過程把握好質(zhì)量是測繪產(chǎn)品質(zhì)量控制的關(guān)鍵, 因此要求作業(yè)人員發(fā)揚“真實、準確、細致、及時”的業(yè)務(wù)作風(fēng),嚴格執(zhí)行規(guī)范、圖式以及有關(guān)技術(shù)規(guī)定,視地圖質(zhì)量為自己的生命?！逗娇諗z影測量成果成圖檢查驗收規(guī)定》所制定的中隊、隊、大隊三級驗收管理制度要求各級檢查驗收人員做好作業(yè)前的計劃,檢查各種儀器設(shè)備規(guī)格、精度和資料的可靠程度,加強作業(yè)過程的全面跟蹤檢查。各級檢查中發(fā)現(xiàn)的問題作業(yè)員應(yīng)及時修改,成果經(jīng)檢查人員復(fù)查正確后方可交上級驗收。

（2）立測判讀采集,需嚴格切準目標(biāo)點,要求按中心點、中心線采集的要素,其位置必須準確,點狀要素準確采集其定位點,線狀要素上點的密度以幾何形狀不失真為原則,密度應(yīng)隨著曲率的增大而增加。每個像對的數(shù)據(jù)必須接邊,自動生成的匹配點、等視差曲線或大格網(wǎng)點、內(nèi)插的小格網(wǎng)點均需漫游檢查,保證其準確性,為提高DEM精度,需人工加測地形特征點、線和水域等邊界線。

(3)采集的數(shù)據(jù)應(yīng)分層,進行圖形和屬性編輯,矢量數(shù)據(jù)線條要光滑,關(guān)系合理,拓撲關(guān)系正確,屬性項、屬性值正確；利用DEM數(shù)據(jù),采用微分糾正法對影像重采樣獲得DOM數(shù)據(jù)。

6、元數(shù)據(jù)制作

可由相應(yīng)的專業(yè)軟件進行計算輸入各屬性項中,無法自動輸入的內(nèi)容由人工輸入。

參考文獻

[1] 黃達藩.汕頭市區(qū)大比例尺航測成圖工程的組織實施與質(zhì)量管理[J].城市勘測,2000(1):40～ 42.

[2] 楊光.基于CORS平臺的三維坐標(biāo)在線轉(zhuǎn)換系統(tǒng)[J].測繪通報,2008(11).

篇3

關(guān)鍵詞：數(shù)字航空攝影測量；數(shù)據(jù)處理；關(guān)鍵技術(shù)

Abstract: This paper briefly described key technology of current digital photogrammetry is presented in detail.

Key words: digital aerial photography surveying; data processing; key technology

中圖分類號：P25

前言

隨著測繪技術(shù)、信息技術(shù)和計算機技術(shù)的迅速發(fā)展，航空攝影測量技術(shù)也有了前所未有的發(fā)展和進步，其空間數(shù)據(jù)獲取已從單一的野外測量發(fā)展到內(nèi)外業(yè)綜合以內(nèi)業(yè)為主的采集方式。當(dāng)前，陸地資源衛(wèi)星、星載SAR、機載激光雷達、航空攝影等方式成為空間數(shù)據(jù)獲取的主要技術(shù)手段，而傳統(tǒng)儀器測量成為這些技術(shù)手段的輔助。

1、航空攝影測量數(shù)據(jù)處理的空三加密技術(shù)利用VirtuoZoAAT+Pat-B自動空三加密模塊，以數(shù)碼航片作為空三加密的原始數(shù)據(jù)，運用Pat-B平差軟件進行光束法區(qū)域網(wǎng)平差。通過航測內(nèi)業(yè)方法（包括內(nèi)定向、相對定向、公共連接點的轉(zhuǎn)刺）構(gòu)建空中三角網(wǎng)，并將外業(yè)控制點成果和POS數(shù)據(jù)導(dǎo)入系統(tǒng)按嚴密的數(shù)字模型進行區(qū)域整體平差，得到優(yōu)化后的外方位元素和加密點成果。 以航測外業(yè)已劃分的區(qū)域分區(qū)為內(nèi)業(yè)空三加密的基本單元。使用數(shù)字攝影測量系統(tǒng)采集像點坐標(biāo)，采用解析空三平差程序解算大地坐標(biāo)。加密分區(qū)間參加大地定向的公共像控點必須是唯一的，即同點號、同坐標(biāo)值。加密限差按GB 7930-87《1∶500、1∶1000、1∶2000地形圖航空攝影測量內(nèi)業(yè)規(guī)范》有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。加密分區(qū)間必須接邊，作業(yè)完成后應(yīng)填寫圖歷表，輸出加密成果（作業(yè)說明、外業(yè)控制點分布略圖、加密點分布略圖、外業(yè)像控點坐標(biāo)、加密點坐標(biāo)、大地定向、檢查點坐標(biāo)、接邊點坐標(biāo)和檢驗報告等）。

2、數(shù)字正射影像圖（DOM）數(shù)據(jù)生產(chǎn)技術(shù)

2.1 技術(shù)路線：在全數(shù)字攝影測量工作站中，導(dǎo)入空三成果恢復(fù)測區(qū)并創(chuàng)建立體像對，作業(yè)生產(chǎn)區(qū)域DEM數(shù)據(jù)，并用特征點、線參與計算修改生成DEM。利用DEM數(shù)據(jù)對原始影像進行數(shù)字微分糾正，通過自動生成的鑲嵌線對整個測區(qū)的模型正射影像進行無縫拼接，并最終完成數(shù)字正射影像圖。最后按40cm×50cm矩形圖廓對影像進行分幅裁切，形成DOM數(shù)據(jù)成果。

2.2 DEM生產(chǎn)：利用空三成果，自動建立測區(qū)立體模型及其參數(shù)文件，在此基礎(chǔ)上生成核線影像。DEM數(shù)據(jù)采集時應(yīng)采用影像自動相關(guān)技術(shù)，生成DEM點（或視差曲線）。采用視差曲線編輯過程時，視差曲線間隔要合理。視差曲線（或DEM點）必須切準地面，真實反映地形態(tài)勢。

①采集特征點、線、面。主要是針對一些在完成影像自動匹配比較困難的地區(qū)和部位，例如大片居民區(qū)、水域及高層建筑旁被黑影遮蓋部分等所作出的處理，主要方法是量測出相應(yīng)部位的特征點、線、面。 單特征線：是指地形發(fā)生明顯變化的地形變化線，量測時沿這些特征線以靜態(tài)讀點方式嚴格切準立體模型采集。遇樹林等植被覆蓋區(qū)，要盡量切準林間空地測讀碎部點高程；雙特征線：是指依比例尺的陡坎、斜坡、堤、河流、公路、鐵路等，為了保證影像糾正質(zhì)量，對于帶狀構(gòu)造物，例如公路、鐵路、路堤、依比例尺雙線堤，應(yīng)按雙特征線量測上端兩側(cè)堤頂和下端兩側(cè)堤腳線。對于彎曲線狀地物，至少要采集弧線上的三條特征線，特征線不應(yīng)出現(xiàn)交叉點；對高架路、橋等制作DEM時，應(yīng)在高架路、橋上邊沿量測特征線，DEM點需編至高架路、橋面上，以保證糾正后的影像不變形和位移；封閉型要素：對于面積大于100m2的水庫、池塘等靜止水域內(nèi)的DEM格網(wǎng)點高程應(yīng)一致，流動水域的上下游DEM格網(wǎng)點高程應(yīng)呈梯度下降，關(guān)系合理；采用點編輯、面編輯相結(jié)合的方法，將DEM點修正到立體模型表面。按要求輸出DEM數(shù)據(jù)。DEM的編輯必須結(jié)合地貌特征內(nèi)插生成格網(wǎng)DEM（2.5m間距），檢查DEM點與每個模型的吻合情況，對DEM點與模型不吻合的區(qū)域進行修測，使每個格網(wǎng)點都貼近地表。

②DEM匹配結(jié)果的編輯。采用顯示等高線模式或顯示等視差模式，在立體模型中對匹配結(jié)果進行檢查、編輯。影像的不連續(xù)、被遮蓋及陰影等區(qū)域原因，檢查匹配點是否切準地面；建筑物、樹林等部位，檢查匹配點是否為地面點，而非物體表面上的點；大面積平坦地區(qū)、溝渠及地形破碎區(qū)域，檢查匹配點和等視差曲線是否真實表現(xiàn)地形；大面積跨圖幅的靜水面，對涉及的模型均給定值，保證水面DEM高度保持一致；高架橋、高架鐵路、高架公路根據(jù)具體情況對其抬高或置平，保證DOM影像不變形。

③建立DEM。根據(jù)加密點直接按區(qū)域生成大范圍區(qū)域DEM，通過引入特征點、線、面等采集數(shù)據(jù)構(gòu)三角網(wǎng)，進行插值計算，按2.5m×2.5m格網(wǎng)間距建立數(shù)字高程模型即DEM。

④DOM生產(chǎn)。利用DEM完成影像微分糾正，按照分區(qū)對測區(qū)內(nèi)影像以像元大小為0.1m進行雙線性內(nèi)插或三次卷積內(nèi)插法進行重采樣，生成分區(qū)正射影像（DOM）。通過自動生成的鑲嵌線對整個測區(qū)的模型正射影像進行無縫拼接。DOM接邊中高大建筑物的投影差帶來的接邊倒影，可采用調(diào)換左右片生成正射影像進行貼補，使高層建筑物達到無縫接邊，并最終完成數(shù)字正射影像圖。

⑤正射影像檢查修補。檢查所生成的正射影像是否失真、變形，尤其是房屋、橋梁和道路，是否有房角拉長、房屋重影、橋梁和道路扭曲變形等。若有此情況，則要重新采集生成DEM，重新糾正，確保影像無誤。對正射影像上局部出現(xiàn)的模糊、重影現(xiàn)象，通過貼補糾正后的單模型正射影像進行修補。

⑥影像勻色。為保證鑲嵌后正射影像色彩一致、均勻，針對航攝過程中出現(xiàn)的色差，需對所生成的正射影像進行色彩糾正，包括單影像色彩調(diào)整與多影像色彩均衡。勻色標(biāo)準：選取幾個有代表性的圖幅，對測區(qū)中代表不同地貌的幾個影像圖進行勻色，分析效果，調(diào)整出一幅符合整個測區(qū)顏色信息的標(biāo)準樣圖。根據(jù)標(biāo)準樣圖，對測區(qū)正射影像進行全自動色彩調(diào)整和平衡處理，確保最終DOM的整體色彩均勻一致。影像應(yīng)色彩真實、影像紋理清晰、層次豐富、反差適中、色調(diào)飽滿，色調(diào)正常，圖幅與圖幅之間色彩過渡自然、色調(diào)一致。

⑦正射影像鑲嵌。相鄰的數(shù)字正射影像必須在空間和幾何形狀上都要精確的匹配。必須進行可視化的檢查，以確保相鄰的數(shù)字正射影像中地面特征沒有偏移。還應(yīng)該盡量利用鑲嵌線避開由于高程特征引起的偏移和錯位，同時應(yīng)盡量保證地物的完整性。

⑧DOM檢查。利用空三加密的保密點對DOM進行檢查，當(dāng)同名點平面差異較大時應(yīng)查明原因，必要時進行返工；相鄰DOM影像鑲嵌處的接邊限差以目視直接判讀不得出現(xiàn)明顯接邊痕跡為主要原則，不應(yīng)大于4個像素，對滿足接邊精度要求的影像進行無縫接邊，對于接邊超限的影像，須查明原因進行修改；正射影像鑲嵌前的接邊檢查，還需要檢查相鄰DOM影像鑲嵌處的顏色，保證相鄰DOM影像鑲嵌后影像過渡自然，不得出現(xiàn)明顯色差。

⑨正射影像分幅裁切。按GB/7930-87的分幅規(guī)則，采用40cm×50cm規(guī)格進行分幅，確定圖幅四個圖廓點坐標(biāo)為裁切范圍，每幅面積為0.2km2。

⑩正射影像質(zhì)量控制。采用目視檢查的方法進行圖面檢查，保證正射影像圖面清晰，反差適中，色調(diào)均勻；正射影像圖不得有重影，模糊或紋理斷裂等現(xiàn)象，影像應(yīng)連續(xù)完整，灰度無明顯不同，色彩平衡一致。并保證相鄰圖幅間的影像色調(diào)基本一致；正射影像上的地物地貌真實，無扭曲變形，無噪聲等缺陷；正射影像覆蓋范圍內(nèi)的影像無漏洞。

3、結(jié)束語綜上所述，數(shù)字航空攝影測量是一門相對年輕的學(xué)科，它利用計算機替代“人眼”，使得數(shù)字攝影測量在理論和實踐中都得到迅速發(fā)展。它的發(fā)展使得數(shù)字航空攝影測量系統(tǒng)的研究已成為當(dāng)前航空遙感領(lǐng)域的研究熱點和發(fā)展方向，新型數(shù)字航空攝影機的應(yīng)用必將為航空攝影測量技術(shù)帶來一次變革，并把我國航空攝影測量技術(shù)推向數(shù)字航空攝影時代。

參考文獻

[1] 李壽兵.航空攝影新技術(shù)推動數(shù)字攝影測量的發(fā)展[J].鐵路工程學(xué)報，2005.

篇4

關(guān)鍵詞：PPK；航空；攝影測量；技術(shù)；應(yīng)用

中圖分類號：C35文獻標(biāo)識碼： A

前言

航空攝影測量就是在航空器中安裝攝影儀器，進而在空中對需要測量的地形進行攝影。隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，地形變化的速度非?？?，同時由于我國地形結(jié)構(gòu)復(fù)雜，依靠傳統(tǒng)的測量技術(shù)很難對特殊地形進行實地測量，因此借助航空攝影技術(shù)可以實現(xiàn)對復(fù)雜地形的測量，并且航空攝影測量可以縮短測量工作周期，提高測量數(shù)據(jù)的準確。

一.工程概況

測區(qū)地處天山南麓、塔里木盆地北緣，包括新和縣西部大部分地區(qū)、拜城縣南部地區(qū)、阿克蘇市和溫宿縣東部地區(qū)、阿拉爾市北部少部分地區(qū)，總面積約7910平方千米。測區(qū)整體地勢北高南低，卻勒塔格山從測區(qū)中部東西方向穿過，是新和縣與拜城縣的分界線，卻勒塔格山南部為洪積平原。

測區(qū)屬溫暖帶及干旱氣候，氣候干燥，降水量少，日照充足，熱量豐富，年均氣溫約10.8℃，年均降水量約77.7毫米，年均蒸發(fā)量約1882.3毫米，年均無霜期約208天，最佳作業(yè)期為4-10月。

1.1測區(qū)高程及相對高差

測區(qū)最高高程約為2124m，最低約為950m，平均高程約為1537m，相對高差約為1174m。

1.2 測區(qū)地形類別及圖幅困難類別

1.2.1 測區(qū)地形類別為平地、丘陵地、山地、高山地。

1.2.2 測區(qū)航測外業(yè)平均困難類別為2.75類。其中像片控制點聯(lián)測平均困難類別為3.0類，像片調(diào)繪平均困難類別為2.5類。

1.2.3 測區(qū)航測內(nèi)業(yè)平均困難類別為2.75類。

1.3 居民地、道路、水系、植被等要素的分布情況與主要特征

1.3.1 居民地

測區(qū)居民地主要集中于測區(qū)西北部拜城縣和測區(qū)西南部阿拉爾市，主要有拜城縣察爾齊鎮(zhèn)、溫巴什鄉(xiāng)、大橋鄉(xiāng)等鄉(xiāng)鎮(zhèn)，阿拉爾市工業(yè)區(qū)及8團等。主要民族有漢、維吾爾、回、柯爾克孜等。各鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府所在地已形成規(guī)劃整齊的街區(qū)式居民地。

1.3.2 交通情況

測區(qū)內(nèi)主要公路有G3012高速公路、S307省道，通往油田的英東路和英西路等。還有部分通往各鄉(xiāng)、場的等級公路，其余為通往農(nóng)村居民點、通往各油井的等外公路及機耕路。

由于G3012為全封閉高速公路，測區(qū)內(nèi)只有一個出口，從高速公路進入測區(qū)作業(yè)極不方便。原G314國道伴行高速公路，個別路段與G3012重合，多處路段被破壞，道路不連續(xù)，要深入測區(qū)需繞行，交通不便。南疆鐵路由東向西穿過測區(qū)。

1.3.3 水系

測區(qū)西北部有木扎爾特河穿過。測區(qū)內(nèi)大部分為鹽堿地和荒漠。測區(qū)內(nèi)有大量開墾耕地，修建有人工溝渠用于灌溉。

1.3.4 土質(zhì)和植被

測區(qū)北部為山地，中部、南部為平地。平地主要為沙地、鹽堿地、小草丘地等。山地幾乎無植被。大部分平地植被主要為荒草地、半荒草地、稀疏灌木林，個別地區(qū)分布有密集灌木林。

測區(qū)東部G3012高速公路南面以及測區(qū)西南部有大面積新開墾的耕地，部分耕地已形成林網(wǎng)化。

1.4 生活條件

測區(qū)附近有新和縣、拜城縣、阿拉爾市及農(nóng)一師5團，均不在測區(qū)內(nèi)，距測區(qū)約15千米，交通便利，有加油站，可作為生活駐地。測區(qū)南部部分地區(qū)無手機信號，通訊需備衛(wèi)星電話。

二．GPS-PPK技術(shù)的工作原理分析

該技術(shù)通過一臺用于同步觀測的基準站接收機以及數(shù)量至少為一臺的流動接收機來完成觀測工作?；鶞收颈３謱PS衛(wèi)星的連續(xù)觀測,而流動接收機則在初始化以后移動到每一個需要進行觀測的點。流動站與基準站之間所接收到的同步數(shù)據(jù)經(jīng)過計算機的整合以后就會變成線性組合,形成虛擬的載波相位,以此來確定接收機之間的相對位置。然后通過已知的基準站坐標(biāo)來求解出流動站估測點的三維坐標(biāo)。GPS-PPK技術(shù)雖然需要通過基準站來記錄相關(guān)數(shù)據(jù),但是不需要電臺進行實時傳輸,并且有效距離超過30km,因此,應(yīng)用范圍非常廣。

利用進行同步觀測的一臺基準站接收機和至少一臺流動接收機對衛(wèi)星的載波相位觀測量；事后在計算機中利用GPS處理軟件進行線性組合，形成虛擬的載波相位觀測量值，確定接收機之間厘米級的相對位置；然后進行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換得到流動站在地方坐標(biāo)系中的坐標(biāo)。

三.PPK技術(shù)的應(yīng)用

3.1GPS-PPK技術(shù)測量方法的應(yīng)用

基準站至流動站聯(lián)測平面和大地高時距離不大于35Km，流動站觀測的采樣間

隔為1s，PPK觀測歷元數(shù)≥180個，觀測次數(shù)兩次，兩次較差平面≤±20cm，高程≤±10cm。在進行GPS_PPK兩次觀測過程中，第二次需要重新初始化儀器?；鶞收竞土鲃诱居行в^測衛(wèi)星數(shù)≥5個，PDOP值≤6。每一測站施測過程中，采用GPS-PPK模式檢測周邊已有同等級以上控制點，檢測點的平面、大地高較差均應(yīng)≤±20cm。

3.2作業(yè)時使用的軟件和設(shè)備

基準站點觀測使用TrimbleR6型雙頻GPS接收機1臺，流動站使用Trimble5800型雙頻GPS接收機2臺，儀器均經(jīng)過檢定、自檢且在有效期內(nèi)。像控點計算采用Trimble Business Center v2.50軟件。

3.3基準站的啟動

首先設(shè)置好接收機和手簿中的基準站的PPK相關(guān)類型，將Trimble R6 型雙頻GPS接收機架設(shè)在具有2000國家大地坐標(biāo)系的基準站點，使用GPS手薄與R6機頭連接上，使用PPK模式啟動基準站，輸入基準站點的2000國家大地坐標(biāo)系成果及儀器高度，設(shè)置完成后啟動基準站，斷開手簿與機頭的連接?；鶞收締雍螅瑑x器開始自動記錄，觀測的采樣間隔為1s。

3.4流動站的觀測

在像控點上架設(shè)好流動站，在手簿中將流動站設(shè)置成PPK觀測的所需類型，然后進行初始化，等初始化完畢后開始觀測，觀測的采樣間隔為1s，PPK觀測歷元數(shù)≥180個，觀測次數(shù)兩次。

四．航空攝影測量技術(shù)操作的關(guān)鍵和作業(yè)方式

4.1 攝影精確、設(shè)計科學(xué)

在航空攝影過程中要對攝影進行準確的計算，根據(jù)地形面貌以及攝影的焦距等進行各項指標(biāo)的確定，同時也要對航拍進行科學(xué)設(shè)計，具體的攝影方法是要對攝影的地點進行科學(xué)選取，并且要綜合考慮攝影的角度。為了保證攝影圖片的清晰，要加大圖像的比例尺寸，提高航空攝影的焦距以及圖像質(zhì)量等；對航空攝影的圖像進行還原時一定要注意圖像比例尺寸的大小，尤其是圖像還原的數(shù)據(jù)要真實可靠，對攝影的圖像要根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)進行分析，當(dāng)前對于航空攝影的圖像繪制還原不僅僅體現(xiàn)在繪制圖像上，還要制作相關(guān)的數(shù)據(jù)視頻。

4.2 空中采集準確，數(shù)據(jù)處理合理

在航空攝影測量中一定要保障測量的數(shù)據(jù)和圖像的準確性，因為攝影的數(shù)據(jù)和圖像不準確，那么根據(jù)攝影的圖像和數(shù)據(jù)而來的地形面貌結(jié)論就不正確，就會影響攝影測量的效果，因此首先要保證航空攝影的圖像、數(shù)據(jù)的采集準確，一是要規(guī)范航空攝影過程操作的規(guī)范性，根據(jù)不同的攝影位置選用不同的攝影技術(shù)和攝影方式。二是要保證攝影人員具有較強的攝影技術(shù)，攝影技術(shù)的好壞直接影響攝影數(shù)據(jù)的準確與否，攝影技術(shù)高的人可以根據(jù)不同的攝影環(huán)境和要求選用合適的攝影方式，能夠根據(jù)攝影目的的不同，選用不同的攝影角度；其次對攝影的圖像的數(shù)據(jù)處理要采取科學(xué)的方法，對數(shù)據(jù)的處理要經(jīng)過科研人員的反復(fù)論證與計算，以此保證數(shù)據(jù)處理的科學(xué)性，實現(xiàn)航空攝影任務(wù)能夠按照預(yù)定的要求實現(xiàn)，一是在航空器中安裝攝影儀器，并且調(diào)整焦距和攝影角度，實現(xiàn)對地面的垂直拍攝，并且對拍攝的圖片進行自動信息采集和處理；二是在數(shù)據(jù)的處理過程中一定要才起繪制比例尺進行測量，繪制的方法主要采取模擬法和解析法，以此強化數(shù)據(jù)的準確性和精確性。總之?dāng)?shù)據(jù)采集所采取的的方式一定要科學(xué)，并且對于數(shù)據(jù)的處理一定要準確，以此提高航空攝影測量整體的精確性。

4.3 質(zhì)量檢查準確，成果提交合理

基于航空攝影測量的重要性，因此要提高對航空攝影測量結(jié)果的準確性，具體的措施：①要對測量的最后階段進行重點檢查，對攝影的整個過程進行整體的分析與確認，保證整個攝影過程的精確。由于階段的檢查工作是保證航空攝影數(shù)據(jù)準確的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是保證數(shù)據(jù)準確的最后一道防線，因此一定要認真分析各個環(huán)節(jié)的操作步驟，分析各個操作步驟的差異性，進而從整體上對測量結(jié)果進行計算；②檢查單位要切實履行其職責(zé)，規(guī)范檢查工作流程，明確檢查依據(jù)。質(zhì)量檢查機構(gòu)是檢查航空攝影測量數(shù)據(jù)的機構(gòu)，質(zhì)量檢查機構(gòu)要根據(jù)合同規(guī)定的權(quán)限對航空攝影結(jié)果進行檢查，對于提交的資料經(jīng)過檢查符合合同規(guī)定的，要給予驗收，而檢查資料不合格時，檢查機構(gòu)可以拒絕驗收，并且將拒絕驗收的說明反饋給相關(guān)部門。對于驗收合格的要把攝影數(shù)據(jù)提交給相關(guān)部門，并且要驗收內(nèi)容標(biāo)記，以便相關(guān)部門開展工作。

結(jié)束語

航空攝影測量技術(shù)的發(fā)展，為我國的經(jīng)濟發(fā)展提供了重要的貢獻，帶動了測量技術(shù)的發(fā)展。航空攝影測量技術(shù)的廣泛應(yīng)用，突破了地形復(fù)雜、攝影周期長等一些弊端，促進了我國測量事業(yè)的發(fā)展

參考文獻

篇5

關(guān)鍵詞：航空；測繪技術(shù)；思考

中圖分類號：{P286+.4} 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：

伴隨著先進科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，航空測繪經(jīng)歷了模擬測繪時代、數(shù)字測繪時代，信息化測繪年代也即將到來。通過具體實踐分析得知，航空新技術(shù)的優(yōu)勢對有些地區(qū)的航測影響的抓取，具備提升航測效能、減少作業(yè)時間，提高影像質(zhì)量的作用。與此同時，伴隨著通信科技的快速進步，航空測繪科技也日益成熟，面臨著愈加嚴峻的挑戰(zhàn)。

航空測繪是一種以大氣層內(nèi)的飛行器為測量載體的對地測繪手段,其測繪對象是地面物體的位置關(guān)系,目的是通過航空拍攝獲得的數(shù)據(jù)來繪制大地坐標(biāo),其通常采用的方法是航空攝影測量。航空攝影測量是在飛機上利用航攝儀器對地面進行連續(xù)拍攝，繪制地形圖的過程。我國航空測繪經(jīng)歷了長期的發(fā)展后，在新技術(shù)的帶動下，未來還有巨大的發(fā)展?jié)摿?，進一步將會推動我們國家測繪事業(yè)的不斷進步。

1 我國航空測繪的發(fā)展歷程

1902年，北洋大學(xué)就曾經(jīng)用攝影經(jīng)緯儀對建筑進行過測量，開始了我們國家的攝影測量的新篇章。航空測繪始于1931年,浙江省水利局航測隊和德國測量公司1931年6月首次合作, 攝影測量了錢塘江支流浦陽江的一段河道。同年8月,政府正式成立航測隊,陸續(xù)測繪了我國局部地區(qū)的重要軍事地形圖。航空測繪快速發(fā)展主要在1949年以后，由于國防建設(shè)和經(jīng)濟發(fā)展的需要，急需大量的地圖數(shù)據(jù)資料。國家測繪局、林業(yè)、水利、農(nóng)業(yè)等部門相繼開始了航空測繪,促進了這些行業(yè)得到了不同程度的發(fā)展。

上個世紀90年代以前,我國利用航空攝影測量主要制作12.5萬至110萬比例尺范圍內(nèi)的地形圖,各省市制作110000和15000的地形圖,城市制作11000和12000的地形圖,然后用得出的數(shù)據(jù)組成地形數(shù)據(jù)庫。21世紀數(shù)碼攝影儀的問世,使得大比例航測得到了發(fā)展,現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展為三維電子地圖。目前,我國已經(jīng)成功建設(shè)了11000000和1250000的空間數(shù)據(jù)庫,地名數(shù)據(jù)庫和土地利用數(shù)據(jù)庫,省市間正在建立110000的省市空間數(shù)據(jù)庫,很多城市建立了1500～12000的空間數(shù)據(jù)庫。這些為構(gòu)建數(shù)字國家、省市奠定了重要的基礎(chǔ)。西部大開發(fā)戰(zhàn)略實施后,我國啟用了西部測圖計劃,使用新技術(shù)、新設(shè)備,改寫了我國西部無地形圖數(shù)據(jù)的歷史。中國科學(xué)院院士王之卓(1909-2002)是我國攝影測量的奠基人,他推算出了航空攝影測量的微分公式,推導(dǎo)出了在地形復(fù)雜地區(qū)能夠得到高精度航拍相對定向元素的計算公式。20世紀60年代,他提出了用電子計算機解析航空測量加密的方案,70年代,又提出了全數(shù)字自動化測圖的想法,推動了我國攝影測量的發(fā)展。同時,他也是一位教育家,在他的領(lǐng)導(dǎo)下,我國建立了完善的測繪體系,培養(yǎng)了大批的測繪人才。

2 航空測繪中新技術(shù)的應(yīng)用

傳統(tǒng)的航空測繪方法是利用地面控制點,通過空間加密反求光束的外方位元素,這種方法過于依賴地面條件,存在很大的限制。同時,測量工作量和成本占用比重較大。為滿足生產(chǎn)需要,各測繪部門組建了航測機構(gòu)進行航空測繪業(yè)務(wù),大比例航測成圖技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用。

2.1 數(shù)字航攝儀DMC的應(yīng)用。

信息時代的標(biāo)志就是數(shù)字化。以數(shù)字形式將地域信息展現(xiàn)出來的需求愈加強烈,而形式多樣的數(shù)字測繪產(chǎn)品,能夠精確滿足需求。數(shù)字航攝儀(Digital Mapping Camera,簡稱DMC)是專門用于高精度航空測繪的數(shù)字相機系統(tǒng)，DMC能夠滿足小比例和高分辨率大比例的需要,地面分辨率能夠達到5cm,它能夠適應(yīng)不同光線條件環(huán)境,以不同的曝光時間進行曝光,確保了測繪影像的質(zhì)量。

2.2 IMU/DGPS的應(yīng)用。

GPS全球定位系統(tǒng)因其高精度、高效率、自動化等特點,廣泛的被應(yīng)用于地形測量、航空攝影測量、資源勘測等學(xué)科,為測繪界帶來了一次技術(shù)革命。慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(INS)成為慣性測量單元(IMC),具有獨立提供高精度導(dǎo)航參數(shù)、抗電子干擾、隱蔽性好的特點,但是,IMC的誤差是隨時間累積的,不適合長時間的導(dǎo)航。因為GPS和INS能夠?qū)崿F(xiàn)互補,將兩者合并,必能提高系統(tǒng)的整體性能。這兩個技術(shù)相結(jié)合,可以獲得移動物體的數(shù)據(jù)信息,成為IMU/DGPS集成系統(tǒng)。它能夠輔助航空測量減少圖像控制點的布設(shè),能夠獲取每張相片以外的滿足1:10000的高精度圖像,提高了測繪效率,能夠大大減少地面控制工作,不僅提高了工作效率,而且為難以同行地區(qū)的測繪工作提供了新的技術(shù)手段。

2.3 LIDAR激光測高掃描系統(tǒng)。

LIDAR系統(tǒng)是一個先進的主動傳感系統(tǒng)，該系統(tǒng)本身發(fā)射受控制的激光照射地面和地面上的目標(biāo)，不依賴太陽光照，所以它是一個全天時日夜可以獲得地面三維數(shù)據(jù)的系統(tǒng)。它直接獲取地面三維數(shù)據(jù)比傳統(tǒng)測量方法具有高精度、高密集、快速和成本低的優(yōu)點。通過后處理技術(shù)可以把地面和其上的植被、建筑物分離開來，可同時取得DTM 和DSM。將數(shù)碼相機集成到LIDAR系統(tǒng)中，可同時獲取高精度的數(shù)碼正射影像，在國家地形圖的更新工作中具有廣泛的應(yīng)用前景。

3 新技術(shù)應(yīng)用中應(yīng)注意的問題

3.1 埋石和選點

IMU/DGPS應(yīng)用前,需要對工作區(qū)進行勘測,選點工作要按照設(shè)計圖紙的要求來做,同時結(jié)合GPS測量結(jié)果中關(guān)于選點的要求,準確的進行定位,點位要滿足以下要求:點位位置交通便利,方便埋石和長期保存,便于作業(yè)操作和安放接受設(shè)備；視野范圍廣闊,高度角15以上的空中無障礙物,避免新號被遮蓋；點位要避開大范圍水域或高大建筑物等對電磁波干擾強烈的物體；點位的選擇要考慮日后加密和聯(lián)測的需要，為后續(xù)工作做好準備。

3.2 檢校場的布設(shè)

國際上從事IMU/DGPS設(shè)備生產(chǎn)的企業(yè)有不同的檢校場布設(shè)方案,考慮到我國特殊的地形,我認為檢校場布設(shè)應(yīng)該設(shè)計如下:檢校場應(yīng)該按照特定比例設(shè)置一組平行的航線,每條航線設(shè)10個像對；航向重疊和旁向重疊要保證都是60%；航測高度和攝區(qū)高度相一致；用直接定向法時,每次飛行檢校場時,其高度必須和攝區(qū)高度相同；檢校場的位置可以離攝區(qū)較遠,也可以在攝區(qū)中任取兩條航線代替。

3.3 航攝儀和攝影比例、航高的確定

為確保航攝資料的質(zhì)量，公路航攝要盡量選擇性能高的儀器，比例尺要以公路各個測量階段所需要的地形圖比例和精確度要求為依據(jù)進行選擇,結(jié)合所測地區(qū)的地形條件,使用儀器等多方面因素綜合考慮。國家標(biāo)準《1:500,1:1000,1:2000大比例尺地形圖航空攝影規(guī)范》和《公路攝影測量規(guī)范》都規(guī)定:航攝比例尺分母和成圖比例尺分母之比應(yīng)以4-6倍為宜。

4 結(jié)束語

現(xiàn)在，全新的科學(xué)技術(shù)已經(jīng)開始成為測繪科學(xué)的重要組成部分，航空測繪中唯有運用全方位的先進科技作為支撐，才能夠滿足和服務(wù)于當(dāng)下的航空項目中。當(dāng)下的測繪科學(xué)技術(shù)開始向著高科技、自動化、實時化和數(shù)字化方向發(fā)展。測繪作業(yè)的特征是重要性提升了，作業(yè)區(qū)域廣泛了，成圖的方式轉(zhuǎn)變了，并且有了更高的需求。在高科技的運用上，重點探究各方面作業(yè)環(huán)節(jié)中智能化、集成化和移動化(動態(tài))的可能,來達到利益的最大化。

參考文獻：

[1] 國家測繪總局生產(chǎn)技術(shù)處召開航測、制圖技術(shù)設(shè)計經(jīng)驗交流會[J].測繪通報,2010.

[2] 朱冠軍.關(guān)于航測對航攝成果質(zhì)量的技術(shù)要求[A].第四屆青年學(xué)術(shù)交流會論文集[C],2006.

[3] 袁居偉.淺談航測信息系統(tǒng)的安全問題及對策[A].中國航海學(xué)會航標(biāo)專業(yè)委員會沿海、內(nèi)河航標(biāo)學(xué)組聯(lián)合年會學(xué)術(shù)交流論文集[C],2008.

篇6

關(guān)鍵詞：航空發(fā)動機；葉尖間隙；檢測技術(shù)

中圖分類號：V21 文獻標(biāo)識碼：A

1 微波法

2 超聲波法

超聲波傳感器測量法是即時葉尖間隙測量的最佳選擇。該方法有很多優(yōu)點：它適應(yīng)于金屬和非金屬葉片；允許非接觸測量；能在惡劣環(huán)境下工作；安裝便捷；它屬于數(shù)字測量，適用于先進的數(shù)字控制系統(tǒng)。超聲波傳感器能夠生成兆赫茲超聲波，能在高溫條件下工作，包括一個大功率脈沖發(fā)生器/接收器和一個高速數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，因此超聲波傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)即時間隙測量。

超聲波傳感器的操作原理非常簡單，如圖3所示：被傳感器激勵的超聲波通過葉尖間隙并在葉尖被反射回來，反射回來的聲波被傳感器探測到。

4 激光法

激光光學(xué)測量法的特點是：不受轉(zhuǎn)子葉片本身材料的限制，各種轉(zhuǎn)子葉片都可測量，適用于精度高、頻響快、高溫渦輪葉尖間隙測量；能在惡劣的環(huán)境下工作，適用于靜態(tài)和動態(tài)的實時檢測；成本低、光纖探頭體積較小、易安裝等。但由于端面窄小，同時炭黑、油垢、灰塵等污損光學(xué)系統(tǒng)和葉尖反射面等原因，光學(xué)鏡頭易污染，導(dǎo)致精度下降，測量壽命縮短；它適宜用于試驗機中的測量而不宜于長期運轉(zhuǎn)的實際燃氣輪機，宜測葉尖最大間隙值而不宜于單個葉尖間隙值或平均值。因此，激光光學(xué)測量法的主要技術(shù)工作是設(shè)法解決反射光量減小的問題。此外，由于運轉(zhuǎn)時的高溫、高壓和振動，應(yīng)對光學(xué)系統(tǒng)和儀器采取保護措施，這對防止儀器破壞和測量精度下降頗有意義。

結(jié)語

為了推動發(fā)動機測試技術(shù)的發(fā)展，美國和歐洲一方面組建由政府、軍方和工業(yè)部門構(gòu)成的聯(lián)合研究團隊，設(shè)立有專門的發(fā)動機測試技術(shù)科研計劃，針對發(fā)動機測試技術(shù)中的共同難點，進行有序地投資；另一方面，隨著IHPTET、VAATE 計劃的實施，針對兩項計劃所亟需的測試技術(shù)，通過小企業(yè)創(chuàng)新計劃等途徑進行有重點地投資，有選擇地推動測試技術(shù)的發(fā)展；再次，在實際發(fā)動機型號中開展大量的試驗驗證，推動測試技術(shù)的成熟，最終促使傳感器和測試儀器產(chǎn)品從實驗室走向工程化和產(chǎn)業(yè)化。這些發(fā)展策略是值得國內(nèi)借鑒和大力推廣的有效途徑。

篇7

【關(guān)鍵詞】航空測量 定位技術(shù) 實踐

1.前言

近年來，我國對于航空動態(tài)的測量在GPS定位中主要是通過雙差模型進行基于OTF等方法進行動態(tài)基線的處理，因此，地面上所設(shè)定的GPS基準站主要是能夠在進行航空測量時保障動態(tài)基線解算可以提供精確性以及可靠性。我國地區(qū)類型復(fù)雜且地域遼闊，進行大范圍的航空動態(tài)測量使得財力、人力、物力等的投入的增大是必然的，而對于地面基準站的建設(shè)也是相當(dāng)有難度的。隨著鐘差產(chǎn)品精度以及IGS軌道產(chǎn)品技術(shù)的不斷提升，精密單點定位技術(shù)的應(yīng)用越來越受關(guān)注，為將來航空動態(tài)定位提供了新型且有效的解決路徑[1]。

2.精密單點定位技術(shù)在航空測量中的實例

精密單點定位技術(shù)中的TriP軟件是通過Visual C+ +編程所實現(xiàn)的算法軟件，它具有動態(tài)定位以及后處理靜態(tài)定位的功能。下面將引用TriP軟件對格陵蘭地區(qū)使用航空Lidar測量以及航空重力所收集的關(guān)于動態(tài)GPS數(shù)據(jù)進行精密單點定位技術(shù)計算的實例進行探討：首先，于2004年7月1日上午由冰島飛往蘇格蘭的航班從上午七點四十分起飛至十一點三十分降落，整個飛行總花時為三個小時五十分鐘，兩地的距離大概有八百四十公里，飛機上配置了包含備份使用的兩套GPS接收機天線，并且安裝了航空Lidar測量設(shè)備、航空重力儀以及慣性導(dǎo)航設(shè)備，而GPS采用1S的數(shù)據(jù)。航線的中間以及兩端分別設(shè)定有3個地面基準站，都是用作雙差動態(tài)定位的解算，同時，精密動態(tài)單點定位技術(shù)還使用了衛(wèi)星鐘差產(chǎn)品以及JPL提供的軌道產(chǎn)品。

3.精密動態(tài)單點定位的分析

參數(shù)估計的模型精度以及內(nèi)符合精度都是根據(jù)使用觀測值進行驗后殘差所計算得出的RMS值的大小來評價，若模型精度較高且所對應(yīng)的殘差RMS值較小則表明觀測值的驗后殘差較小。飛行期間通過精密動態(tài)單點定位所計算出觀測值的驗后殘差，而小部分的幾顆衛(wèi)星記錄里面的驗后殘差都超過了5厘米左右，且在對應(yīng)歷元時刻衛(wèi)星的高度都低于15。。TriP軟件的定位解算是根據(jù)高角度對觀測值進行了加權(quán)處理，但事實上高度角衛(wèi)星的觀測值對定位解算的作用其實不大，為此，小部分的衛(wèi)星的部分歷元所產(chǎn)生的驗后殘差相對來說都比較大，但是根據(jù)驗后殘差所計算得到的每個歷元的RMS值均優(yōu)于大約2厘米左右，同時，內(nèi)符合精度在使用精密動態(tài)單點定位技術(shù)的情況下可以達到幾個厘米的水平。每個歷元的三維RMS值都可以通過靜態(tài)數(shù)據(jù)模擬動態(tài)點定位在一個基準站上的處理從而獲得觀測值的驗后殘差來計算出來，并且實際通過動態(tài)單點定位所解算出來的RMS相比靜態(tài)模擬動態(tài)之下所解算得到的三維RMS要大得多。其實，以內(nèi)符合的角度來看，靜態(tài)數(shù)據(jù)模擬動態(tài)所解算出來的精度遠遠比測動態(tài)數(shù)據(jù)定位所解算出來的精度還占據(jù)更多的優(yōu)勢，最為主要的是動態(tài)數(shù)據(jù)的質(zhì)量比不上靜態(tài)數(shù)據(jù)的質(zhì)量，與此同時，動態(tài)飛行條件遠沒有靜態(tài)基準站天頂對流層濕延遲的處理條件好[2]。

4.精密動態(tài)單點定位已知坐標(biāo)和雙差解的比較

上面的分析說明了精密動態(tài)單點定位的內(nèi)符合精度以及模型精度，下面以TriP精密動態(tài)單點定位的數(shù)據(jù)來進行更深入的分析和比較，包含了飛機多基準站雙差解與實測的GPS有關(guān)數(shù)據(jù)的動態(tài)單點定位之間的比較，同時任意選擇一個基準站的有關(guān)數(shù)據(jù)，以Trip模擬動態(tài)單點定位所結(jié)算出已知坐標(biāo)比較，同雙差解的比較結(jié)果是以時間作為橫軸，Trip軟件計算的所得多基準站雙差解與每個歷元的坐標(biāo)所相對應(yīng)的作為分別以N、E、U作為分量上的不同；而以TriP模擬動態(tài)定位將已知坐標(biāo)與每個歷元的坐標(biāo)之間的求差做出靜態(tài)模擬動態(tài)處理的比較結(jié)果，也是以N、E、U作為分量上的不同。在飛機上所采集到的數(shù)據(jù)相比較基準站所采集的數(shù)據(jù)而言要短得多，并且兩者之間的時間軸起點也不同，將每個歷元的坐標(biāo)進行統(tǒng)計分析能夠得出如表1所示，飛行期間兩者的數(shù)據(jù)都存在著一些系統(tǒng)上的差異，這種差異有極大可能是來源于雙差模型間同非差單點定位模型的差異，部分來源于軌道誤差以及衛(wèi)星鐘的誤差，而Trip所使用的模式是非差模式，因此軌道和衛(wèi)星鐘差要使用IGS的產(chǎn)品，鐘差產(chǎn)品的精度與軌道的精度在IGS分析中心有了相當(dāng)高的精確度數(shù)，但是就幾個h的動態(tài)數(shù)據(jù)處理而言，鐘誤差和軌道誤差對定位結(jié)果有很大影響，雙差過程將衛(wèi)星鐘差以及雙差模型中軌道誤差進行消除，其中還包含了對流層濕延遲在內(nèi)的估計誤差。事實上，表1右半部分的數(shù)據(jù)統(tǒng)計與動態(tài)單點定位的解同商用軟件中的雙差解在三個分量上的不同還不能夠準確反映出Trip的真實精確度數(shù)，飛機的真實軌跡無從得知，而雙差解的數(shù)據(jù)也存在著誤差，目前也都是使用雙差解的模式來進行對航空測量的動態(tài)定位，因此這是一種外部的檢核手段之一。要準確真實地反映出Trip精密單點定位的真實精確度數(shù)就要通過靜態(tài)的模擬動態(tài)試驗來呈現(xiàn)出Trip精密單點定位的潛在的精度或者動態(tài)定位能力，已知的基準站坐標(biāo)是精確的。靜態(tài)數(shù)據(jù)模擬動態(tài)解算方法是可以對動態(tài)定位精度的有效檢驗方法，唯一不足的是這種方法所給出的外符合精度比內(nèi)符合精度在真實動態(tài)下要低得多，導(dǎo)致這樣的情況主要因素是動態(tài)條件采集的數(shù)據(jù)質(zhì)量相比靜態(tài)數(shù)據(jù)的質(zhì)量的條件要差，如表1所示可以證明數(shù)據(jù)中周跳較少，多路徑誤差也相對小得多。

5.結(jié)束語

綜上所述，精密單點定位技術(shù)可以再無地面基準站的條件下實現(xiàn)亞dm級的飛機動態(tài)定位，同時還可以達到短基線雙差固定解相當(dāng)?shù)木珳识人?，所以，基于精密單點定位的技術(shù)是可以實現(xiàn)無地面控制點的航空測量。傳統(tǒng)的高精度的相對定位并不能被精密單點定位所替代，因為兩者之間都各有優(yōu)勢，只要將所有的模型進行正確的處理也會使得精密單點定位和相對定位的結(jié)果基本是相一致的。另外，精密單點定位中所使用的衛(wèi)星鐘差產(chǎn)品以及IGS數(shù)據(jù)處理中心的精密星歷在軟件算法正確的前提下考慮到了所有的不能忽視的誤差模型的改進，使得精密單點定位的精度以及可靠性在很大程度上也決定于IGS產(chǎn)品的精度和可靠性。

【參考文獻】

篇8

【關(guān)鍵詞】航空攝影技術(shù)；鐵路工程測量

中圖分類號：P216文獻標(biāo)識碼： A

一、前言

伴隨世界范圍內(nèi)的電子計算技術(shù)的迅猛發(fā)展，并應(yīng)用到航空攝影測量專業(yè)，航空攝影測量迅速進入解析攝影測量時代。航空攝影技術(shù)在鐵路工程測量中的主要應(yīng)用，為我國鐵路的工程施工、安全運輸、技術(shù)改造和科學(xué)管理做出了突出貢獻。

二、航空攝影測量技術(shù)發(fā)展歷程

航空攝影測量技術(shù)從19世紀初產(chǎn)生以來，經(jīng)歷了一個世紀的發(fā)展，實現(xiàn)了一次又一次技術(shù)上的飛躍，如今已成為地理信息原始數(shù)據(jù)獲取的主要技術(shù)手段。本文在航空攝影技術(shù)起源開始直到目前數(shù)字攝影測量時代的技術(shù)發(fā)展進程中發(fā)現(xiàn)，目前IMU/DGPS輔助航空攝影測量技術(shù)在國際上屬新興技術(shù)，隨著技術(shù)進步和應(yīng)用實踐日益成熟，并逐步應(yīng)用到航空遙感的各個領(lǐng)域。2004年國際攝影測量與遙感大會上。該技術(shù)也是重點討論技術(shù)之一。會議認為該技術(shù)是對傳統(tǒng)的攝影測量的重要革新，是未來航空遙感和航空攝影測量技術(shù)發(fā)展的趨勢。

首先，數(shù)字航空攝影像機、機載GPS輔助測量、IMU／DGPS已經(jīng)在國家基礎(chǔ)航空攝影項目得到大量應(yīng)用，但對鐵路測繪1：2 000比例尺以上的地形圖(鐵專院曾做過機載GPS試驗，鐵三院也少量使用過數(shù)碼航片測繪地形圖)以上，在技術(shù)上要達到規(guī)?；膶嶋H生產(chǎn)應(yīng)用，其發(fā)展趨勢是不容置疑的。另外，機載激光探測與測距系統(tǒng)(LIDAR)、數(shù)碼航攝儀、機載GPS及慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(INS)有機結(jié)合，使用大容量高速計算機，經(jīng)過專用軟件處理，可在空中完成地面高程模型DEM及數(shù)字正射影像圖DOM的生產(chǎn)模式，將大大提高航測成圖的作業(yè)生產(chǎn)效率，減少生產(chǎn)環(huán)節(jié)，縮短生產(chǎn)周期，提高成圖精度，提供更為豐富的地理信息。我們相信，在不遠的將來LIDAR系統(tǒng)將走進鐵路航空攝影測量行列中來，科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展將給鐵路航空攝影測量帶來不斷的變化，就像電子計算機技術(shù)帶來了數(shù)字航空攝影測量時代的巨大變革一樣，一切都是可能的。

三、航測技術(shù)進入我國鐵路測量的必要性分析

（一）既有鐵路測量只有引入先進技術(shù)才能適應(yīng)鐵路運輸發(fā)展的需要

20世紀80年代，開放改革政策促使我國國民經(jīng)濟高速發(fā)展，國家開始對鐵道部門提出挖潛、提高速度、提高運量的要求。面對全國上萬千米的鐵路線，當(dāng)時的技術(shù)力量與手段只能進行線上與鐵路相關(guān)建筑物的測量工作，在既有鐵路測量中引人先進的測繪技術(shù)已成為當(dāng)務(wù)之急。1984年，鐵道部專業(yè)設(shè)計院向鐵道部送上《關(guān)于在鐵路營業(yè)線上積極采用航測遙感技術(shù)的建議》，李森茂部長做出“這項工作應(yīng)該支持去做,但應(yīng)按急需分步去搞”的重要批示。1985年3月鐵道部委托基建總局舉辦“鐵路航測知識技術(shù)干部普及班”，專業(yè)設(shè)計院授課，主要參加人員是各鐵路局主管工務(wù)的領(lǐng)導(dǎo)。孫永福副部長在開學(xué)典禮上講話，強調(diào)要在鐵路復(fù)測中推廣應(yīng)用航測技術(shù)。此后，航測在既有鐵路測量中應(yīng)用得到較快發(fā)展，至今已成為我國既有鐵路測量的重要技術(shù)。

（二）航測技術(shù)進入既有鐵路測量產(chǎn)生巨大的社會經(jīng)濟效益

據(jù)鄭州鐵路局統(tǒng)計，既有鐵路測量采用航測技術(shù)可以縮短復(fù)測周期，比地面人工測量快3-4倍。航測測繪的大比例尺圖比人工地面測繪的質(zhì)量高，通過調(diào)繪資料可檢查糾正、補充現(xiàn)場測量、調(diào)查的錯誤和不足，從而獲得準確、詳細的鐵路帶狀地形圖；鐵路局采用航測比地面測繪節(jié)省經(jīng)費10%-20%。據(jù)北京局統(tǒng)計，采用航測方法僅用6年時間就完成了用常規(guī)方法需20年才能完成的復(fù)測任務(wù)，費用僅為地面人工測量的50%。既有鐵路測量引入航測先進技術(shù)具有以下的主要作用：(1)加決既有鐵路復(fù)測工作進度，及時建立起反映現(xiàn)場狀況的鐵路臺帳；(2)有效地解決鐵路用地測量問題，較快地完成鐵路地籍測量；(3)可獲取詳盡、豐富、逼真、準確的地物、地貌信息，擴大了測量成果的應(yīng)用范圍,成圖范圍大于地面人工測量；(4)通過航測手段，獲取大量的圖形圖像數(shù)據(jù)，建立鐵路工務(wù)用地等管理信息系統(tǒng)，提高鐵路運輸管理的科學(xué)性。據(jù)了解,既有鐵路航測成果不僅用于工務(wù)，還用于土地、房管、運輸、機務(wù)、電力、規(guī)劃、設(shè)計、路基防洪、公安保衛(wèi)、環(huán)境保護。既有鐵路航測為鐵路技術(shù)改造、電氣化改造和干線提速等提供了豐富、可靠的基礎(chǔ)技術(shù)資料。

四、航空攝影技術(shù)在鐵路工程測量中的應(yīng)用展望

我國現(xiàn)代既有鐵路航測主要表現(xiàn)在兩方面。一方面是使用先進的測繪設(shè)備、新的測繪技術(shù)；另一方面是為用戶(鐵路局)提供高科技產(chǎn)品，為鐵路運輸安全，實現(xiàn)信息化和現(xiàn)代化管理創(chuàng)造條件。

比如，鐵路航空攝影一般為黑白片航空攝影。無論從技術(shù)，還是經(jīng)濟角度，黑白航空攝影已完全滿足了鐵路航測制圖的需要。但是，現(xiàn)在的情況發(fā)生了變化，測繪鐵路1：2 000比例尺地形圖仍采用傳統(tǒng)的黑白片航空攝影，但在有特殊需要的鐵路樞紐和大型車站時，開始使用彩色航空攝影，例如鐵四院在武昌-廣州鐵路客運專線項目中，對困難復(fù)雜的長沙地區(qū)實施了真彩色航空攝影；一般既有鐵路復(fù)測也是黑白片航空攝影，但很多鐵路局也開始要求對既有鐵路實施真彩色航空攝影，并提供彩色正射影像圖，使提交的既有鐵路復(fù)測資料面貌一新。此外，由于現(xiàn)有市場招投標(biāo)競爭的復(fù)雜性，高科技含量往往具有更大的奪標(biāo)勝算，所以，一些地鐵、輕軌項目也逐步采用大比例尺彩色航空攝影。例如，鐵二院完成的深圳-龍崗地鐵項目采用了1：4 500大比例尺彩色航空攝影，收到良好效果。

（一）結(jié)合鐵路測量的實際，發(fā)揮衛(wèi)星定位，即全球定位系統(tǒng)(GPS)的測量作用

GPS技術(shù)在既有鐵路航測中的主要應(yīng)用范圍是：航空攝影。在航空攝影時，使用GPS導(dǎo)航，可以取得質(zhì)量更好的航空攝影資料。既有鐵路航測外業(yè)。根據(jù)鐵路測量是沿鐵路的帶狀測量，建立窄帶狀的GPS控制網(wǎng)，采用靜態(tài)測量方式，進行高精度的導(dǎo)線測量。另外以快速靜態(tài)測量方式測定像控點、線路聯(lián)測點。實時動態(tài)(RTK)定位技術(shù)是以載波相位觀測值為根據(jù)的實時差分GPS(RTDGPS)技術(shù)，它是GPS測量技術(shù)發(fā)展的一個新突破，在鐵路工程中有廣闊的應(yīng)用前景實時動態(tài)定位(RTK)系統(tǒng)由基準站和流動站組成，建立無線數(shù)據(jù)通訊是實時動態(tài)測量的保證。其原理是取點位精度較高的首級控制點作為基準點，安置一臺接收機作為參考站，對衛(wèi)星進行連續(xù)觀測，流動站上的接收機在接收衛(wèi)星信號的同時，通過無線電傳輸設(shè)備接收基準站上的觀測數(shù)據(jù)，隨機計算根據(jù)相對定位的原理實時計算顯示出流動站的三維坐標(biāo)和測量精度。這樣用戶就可以實時監(jiān)測待測點的數(shù)據(jù)觀測質(zhì)量和基線解算結(jié)果的收斂情況，根據(jù)待測點的精度指標(biāo)，確定觀測時間，從而減少冗余觀測，提高工作效率。

（二）充分應(yīng)用電子計算技術(shù)，實現(xiàn)內(nèi)外業(yè)一體化和CAD技術(shù)自動繪圖

在既有鐵路航測外業(yè)和復(fù)測中，充分使用電子計算機技術(shù)。全站儀與計算機配套使用，控制測量及曲線測量中所有數(shù)據(jù)，作到互相傳輸通訊，并應(yīng)用自行研制的從野外測量數(shù)據(jù)獲取到數(shù)據(jù)處理軟件，對數(shù)據(jù)實時處理，而這些結(jié)果能與航測內(nèi)業(yè)軟件接口，實現(xiàn)航測外、內(nèi)業(yè)一體化。

（三）鐵路帶狀電子影像圖集和三維景觀圖

電子計算技術(shù)與影像處理技術(shù)相結(jié)合，可制作既有鐵路的帶狀電子影像圖集。該圖集是航空攝影影像與數(shù)字線劃圖的結(jié)合，直觀地反映既有鐵路現(xiàn)場的各種信息。電子版影像數(shù)據(jù)無需任何圖像軟件就能打開，方便使用。沿線三維景觀圖直觀地再現(xiàn)鐵路及兩側(cè)的地物、地貌，有利于搶險救災(zāi)和立交道口的技術(shù)改造。由模擬儀器過度到數(shù)字化成圖系統(tǒng)，在采集方法上有了較明顯的變化，航空攝影測量大比例地形圖應(yīng)該說精度較高。對于 5%高程較差大于 0.3m 是由于測標(biāo)切準地面時分不清所致，應(yīng)提高作業(yè)員判斷立體影像的能力，對于山區(qū)在選擇像片控制點時，應(yīng)注意點位分布，對于鐵路工程來說，在當(dāng)今鐵路發(fā)展迅猛，邊遠山區(qū)鐵路建設(shè)對我國經(jīng)濟發(fā)展也很重要，但山區(qū)地形圖的測繪采用全野外測圖比較困難，采用航空攝影測量是比較經(jīng)濟合理的，而且大大地提高了工程效率及降低了勞動強度。航空攝影測量技術(shù)在山區(qū)、林區(qū)有較大優(yōu)勢。

五、結(jié)束語

綜上可見，航空攝影技術(shù)在我國鐵路工程測量中得到了較好的應(yīng)用，因為航空攝影技術(shù)能以較高的速度，投人較少的人力，獲取優(yōu)質(zhì)和豐富的既有鐵路地形信息和鐵路信息。

參考文獻

篇9

(鄭州方緯測繪技術(shù)有限公司，河南 鄭州 451450)

【摘　要】通過分析航空攝影中數(shù)碼相機的誤差來源及主流校驗方法的比較，討論了相機檢校的目的和數(shù)學(xué)模型、檢校場的建立，并在分析實際檢測數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，完善了控制點的獲取效率進而改進了控制點的布設(shè)方案，驗證相機內(nèi)參數(shù)的可靠性，最后通過實驗論證了此方法的高精度性、可靠性與可行性。

關(guān)鍵詞 航空數(shù)碼相機；檢校方法；誤差來源；數(shù)學(xué)模型

0　前言

近年來，隨著CCD技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字航空攝影測量已成為航測中研究與應(yīng)用的熱點，其相對于傳統(tǒng)膠片有明顯的優(yōu)越性，但航空攝影用數(shù)碼相機取代膠片式相機成為數(shù)字航空攝影測量的關(guān)鍵設(shè)備。傳統(tǒng)航測所采用的相機為量測相機，其光學(xué)畸變小，它可測定內(nèi)方位元素，有框標(biāo)裝置，其機械結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，攝影中心相對所拍攝影像的相對位置是經(jīng)過嚴格檢校的。但是使用膠片相機不僅價格昂貴，還要用昂貴的儀器對膠片影像數(shù)字化，而且膠片動態(tài)范圍小，故航攝數(shù)據(jù)質(zhì)量低，測圖周期長，影響了整個行業(yè)進步。目前市場上缺乏測量專用的數(shù)碼相機，航空攝影測量作業(yè)中使用的相機大多是使用高檔的商業(yè)相機，沒有檢校出內(nèi)方位元素，鏡頭畸變大，為了將數(shù)碼相機應(yīng)用于航空攝影測量，關(guān)鍵一步就是對相機進行嚴格的檢校，求出相機的內(nèi)方位元素及各項畸變參數(shù)，以便在數(shù)據(jù)后處理中消除影像的畸變差，使其達到航空攝影測量作業(yè)的要求。本文通過分析數(shù)碼相機的誤差來源，主流校驗方法的比較，討論測定數(shù)碼相機校驗的目的，利用對數(shù)碼像機檢校數(shù)學(xué)模型的建立、檢校場的建立，驗證相機內(nèi)參數(shù)的可靠性，最后用實例應(yīng)用證明了檢校的高精度性、可靠性與可行性。

1　數(shù)碼相機的誤差來源

數(shù)碼相機是利用CCD( Charge Coupled Device)將入射相機鏡頭的光輻射能量轉(zhuǎn)化為數(shù)字影像的，CCD傳感器感光元的數(shù)量為衡量數(shù)碼相機性能的重要指標(biāo)[1]。數(shù)碼相機的誤差不僅可由光學(xué)鏡頭的畸變與機械誤差引起，還可能由視頻信號的A/D轉(zhuǎn)換產(chǎn)生，分別稱為光學(xué)畸變差、機械誤差和電學(xué)誤差。光學(xué)畸變是影響像點坐標(biāo)質(zhì)量的一項重要誤差，主要是由相機物鏡系統(tǒng)設(shè)計、制作和裝配所引起的像點偏離其理想位置的點位誤差，光學(xué)畸變可分為徑向畸變差和偏心畸變差兩類；機械誤差是在光學(xué)鏡頭獲取的影像轉(zhuǎn)化到數(shù)字化陣列影像這一步產(chǎn)生的誤差，主要由以下兩個因素引起：一是掃描陣列不平行于光學(xué)影像，致使數(shù)字化影像相對于光學(xué)影像有旋轉(zhuǎn)；二是每個陣列元素尺寸不同而產(chǎn)生不均勻變形。電學(xué)誤差主要包括行同步誤差、場同步誤差及數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換時的采樣誤差。

2　當(dāng)前主流檢校方法的比較

當(dāng)前主要的檢校方法大體上分兩類：一類是直接線性變換解法，但它因無需內(nèi)方位元素值和外方元素的初始近似值，故僅適用于非量測相機所攝影像的攝影測量處理；另一類是一種基于空間后方交會的檢校方法，它以共線方程為基礎(chǔ)，以像點坐標(biāo)作為觀測值，解求相機內(nèi)外方位元素、畸變系數(shù)以及其他附加參數(shù)的檢校方法[2]。這種方法正好適合解決數(shù)碼相機所遇到的問題，因而本文利用此方法來檢校，并且已經(jīng)在生產(chǎn)實踐中產(chǎn)生了不錯的結(jié)果。

3　數(shù)碼相機的檢校

當(dāng)前使用的主流相機是非量測相機，存在光學(xué)畸變和電的、機械的等誤差。因而對數(shù)碼相機的檢校內(nèi)容包括①主點（x，y）的位置測定；②主距（f）測定；③光學(xué)畸變系數(shù)測定。

3.1　檢校的目的及數(shù)學(xué)模型

數(shù)字相機檢校的目的是恢復(fù)影像光束的正確形狀，即通過檢校獲取影像的內(nèi)方位元素和各項畸變系數(shù)。前面已經(jīng)提到本檢校是基于一種空間后方交會的檢校方法[3]。它是以共線方程作為基礎(chǔ)，以像點坐標(biāo)作為觀測值，解求相機內(nèi)外方位元素、畸變系數(shù)以及其他附加參數(shù)的一種檢校方法。共線方程式為

以像點坐標(biāo)為觀測值，可列出誤差方程式V=AX+BX+CX-L （3）

其中，（x，y）為像點的像平面坐標(biāo)；f為影像的內(nèi)方位元素；（X，Y，Z）為物方點的空間坐標(biāo)；a，b，c（i=1，2，3）為影像的3個外方位角元素組成的9個方向余弦；X表示影像的外方位元素；X表示影像的內(nèi)方位元素；X表示一些附加的參數(shù)，主要是光學(xué)畸變改正項。

3.2　檢校場的改造

3.2.1　原有檢校場

對檢校場的要求：

（1）相機在“無窮遠”處能獲得滿像幅的檢校場圖像；（2）檢校場要有一定的層次來布設(shè)標(biāo)志點；（3）相機可在不同攝站位置進行拍攝。

本次檢測對象為佳能5D系列數(shù)字相機，其分辨率為5616×3744，標(biāo)稱焦距為35mm，影像以RAW格式存儲輸出[4]。使用室外檢校場是在某樓正立面布設(shè)了近千個間隔為1.0～2.5m的控制點標(biāo)志；該樓高約30m，寬約為100m，墻體有電梯、走廊和凹槽，構(gòu)成了前后四個層次的立體結(jié)構(gòu)。拍攝點為距離檢校場大40m以外，與焦距相比，可視為無窮遠處，獲取的影像能充滿像幅。

3.2.2 　控制點標(biāo)志及空間定位數(shù)據(jù)的獲取

對于控制場標(biāo)志點的選取最初制定了多套方案，包括材料、形狀等，為了提高控制點坐標(biāo)的獲取效率和長期使用的目的，經(jīng)過多次反復(fù)的測試控制點標(biāo)志由黑色的鋁片做成，并且創(chuàng)性地在鋁片中間粘貼了全站儀棱鏡反光片[5]。此檢校場是在成熟的原檢校場的基礎(chǔ)上通過擴展、加密布設(shè)后形成的。在控制點外業(yè)測量中用全站儀使用全圓測回法(半測回)進行測量，之后內(nèi)業(yè)進行數(shù)據(jù)處理計算得到每個點位的精確坐標(biāo)。

3.3　參數(shù)可靠性驗證

基于像點系統(tǒng)誤差改正模型和像主點坐標(biāo)，用VC++6.0編寫了相應(yīng)程序，對所拍攝像片進行畸變差改正，并進行重采樣；隨后檢校軟件對重采樣后相片經(jīng)重新求取各系統(tǒng)誤差參數(shù)與內(nèi)方位元素，通過解算軟件查看相片畸變差,影像最大畸變小于1微米(一個像元為9微米×9 微米)，已在限值范圍內(nèi)。

4　結(jié)束語

通過上述分析可以得到以下幾點結(jié)論：第一，對于大面陣數(shù)碼相機，基于室外控制場的檢校具有精度高并且可靠的特點；第二，在建立檢校場時，控制標(biāo)志點應(yīng)該盡量均勻分布，并且需在3個坐標(biāo)方向上有一定的延伸，以免造成線性方程的強相關(guān)；第三，對于航空用數(shù)碼相機，像點很小的誤差都會給物方點位精度帶來比較大的影響；第四，航空數(shù)碼相機檢校存在主距的鎖定與相機固定問題，在相機檢校之前需考慮如何將其機械固定又不影響相機的操作。大型室外航空攝影數(shù)碼相機檢校場的創(chuàng)新設(shè)計建設(shè)，再加上高精度的相機檢校方法，只要按照既定操作步驟即使非專業(yè)人士也能夠得出高精度的相機檢校數(shù)據(jù)。這對今后航空攝影數(shù)碼相機的應(yīng)用范圍擴展了空間，只要是能滿足一定條件的高檔普通攝影數(shù)碼相機完全可以達到攝影測量的高精度、大視場角要求，從而加速了航空攝影測量的更進一步發(fā)展。

參考文獻

［1］張建霞,李安福,劉宗杰.航空數(shù)碼相機及其應(yīng)用分析[J].測繪科學(xué),2009,05:87-88.

［2］李紹剛,陶安利,楊鐵利,吳曉明.航空攝影測量數(shù)碼相機的檢校方法研究[J].測繪科學(xué),2010,06:50-51.

［3］張建霞,王留召,劉先林,李天子,郭輝.數(shù)字航空攝影測量的相機檢校[J].測繪通報,2005,11:42-43.

［4］王留召,張建霞,王寶山.航空攝影測量數(shù)碼相機檢校場的建立[J].河南理工大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版,2006,01:46-49.

篇10

關(guān)鍵詞：航空發(fā)動機；整機試驗；測試技術(shù)

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.03.187

航空發(fā)動機是作為一個動力系統(tǒng)，具有一定的復(fù)雜性，構(gòu)成部件包括：壓氣機、燃燒室、渦輪、加力燃燒室及附件傳動裝置等。在先進航空發(fā)動機發(fā)展的過程中，測試技術(shù)提供了強有力的支持，整機試驗的測試技術(shù)是先進航空發(fā)動機研制的關(guān)鍵技術(shù)之一。航空發(fā)動機整機試驗的測量結(jié)果是衡量發(fā)動機整機性能的重要標(biāo)準，同時，也為航空發(fā)動機設(shè)計的改進和驗證提供了重要依據(jù)。

1 航空發(fā)動機試驗測試技術(shù)介紹

航空發(fā)動機的研制和發(fā)展是涉及熱物理學(xué)、流體力學(xué)、材料學(xué)、結(jié)構(gòu)強度、機械傳動、自動控制、計算機與電子技術(shù)、光學(xué)技術(shù)等多種學(xué)科的綜合性系統(tǒng)工程。航空發(fā)動機的工作條件非?？量?，處于高溫、高壓和高速轉(zhuǎn)動的工作狀態(tài)，為了提升航空發(fā)動機的性能、可靠性以及壽命等，要充分掌握航空發(fā)動機在不同工況下的溫度、壓力、腐蝕、間隙以及應(yīng)力等情況。

航空發(fā)動機整機試驗測試技術(shù)涉及了電磁學(xué)、聲學(xué)、光學(xué)、力學(xué)、熱學(xué)、幾何量等專業(yè)領(lǐng)域；其應(yīng)用的技術(shù)主要包括數(shù)據(jù)采集處理技術(shù)、氣動熱力分析技術(shù)、結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)、數(shù)據(jù)存儲技術(shù)以及信號傳輸技術(shù)等；測量參數(shù)主要包括壓力、溫度、轉(zhuǎn)速、氣流方向與速度、推力、空氣流量、燃油流量、電壓、濕度、進排氣顆粒、組分濃度等。

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，發(fā)動機性能也得到了進一步的提高，同時提升了航空發(fā)動機的安全性、可靠性和經(jīng)濟性等。在航空發(fā)動機整機試驗測試技術(shù)的飛速發(fā)展過程中，對測試系統(tǒng)的靈敏度、準確度、量程、規(guī)模、通道、動態(tài)響應(yīng)情況、抗惡劣環(huán)境能力、智能化水平以及非接觸情況等方面均提出了較高的要求，只有做到精益求精，才能夠更加貼合航空發(fā)動機的使用要求和研制要求。最后，航空發(fā)動機整機試驗的測試結(jié)果一定要滿足設(shè)計要求的準確度，這樣才能夠使航空發(fā)動機研制得以高效有序的進行。

2 現(xiàn)階段航空發(fā)動機整機試驗測試技術(shù)的現(xiàn)狀分析

我國的航空發(fā)動機已經(jīng)經(jīng)歷了半個多世紀的研究發(fā)展，目前，航空發(fā)動機整機試驗測試技術(shù)也取得了階段性的發(fā)展與進步。在高溫測試領(lǐng)域，已經(jīng)發(fā)展出1800 ℃的高溫?zé)犭娕?，并在燃燒室出口溫度場測試成功；以及研制出1250 ℃的最高示溫漆測溫，并在復(fù)雜構(gòu)件表面溫度場測試成功。同時，我國對于高溫應(yīng)變計測量技術(shù)的掌握已經(jīng)達到了 1000 ℃，正致力于研究更高溫度的應(yīng)變技術(shù)。而氣動參數(shù)測量技術(shù)領(lǐng)域中已經(jīng)設(shè)計研制出多種氣動探針，其中包括滿足Ma=0.1～1.4 測試要求的氣體壓力探針，已在發(fā)動機整機試驗中成功應(yīng)用。

在航空發(fā)動機整機試驗動態(tài)壓力測試技術(shù)領(lǐng)域中，已經(jīng)成功地開發(fā)和研制出多套動態(tài)采集設(shè)備及分析工具。其中，約200 kS/s的最高采樣率和控制在100 kHz內(nèi)的信號測試分析，能夠?qū)Υ蟀l(fā)激波測試、畸變旋渦尺度、消喘、整機氣動極限參數(shù)等工作提供強有力的支撐。同時應(yīng)用遙測系統(tǒng)和引電器等進行參數(shù)測量，并具有根據(jù)試驗要求設(shè)計和制造特殊結(jié)構(gòu)的能力。

在葉尖間隙測量領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破，采用多種技術(shù)手段對發(fā)動機內(nèi)部結(jié)構(gòu)和間隙進行測量，擴大測量范圍，提高測量精度，其中傳感器端面耐溫為1400 ℃?；跀?shù)據(jù)庫技術(shù)開發(fā)試驗數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)對大量的試驗數(shù)據(jù)進行管理和分析，并進一步強化設(shè)計與試驗的數(shù)據(jù)協(xié)同，挖掘出重要數(shù)據(jù)。

3 未來航空發(fā)動機整機試驗測試技術(shù)發(fā)展趨向

來來航空發(fā)動機趨向于更高的可靠性發(fā)展，致力于保持航空發(fā)動機高效率與渦輪進口溫度。同時，降低噪聲和排放也是未來航空發(fā)動機發(fā)展需求，這就對發(fā)動機整機試驗測試技術(shù)提出了更高的要求與新的挑戰(zhàn)。健康管理技術(shù)和主動控制技術(shù)是新一代智能發(fā)動機主要采用的技術(shù)，要求傳感技術(shù)精益求精。另外，有相關(guān)研究結(jié)果表明，未來發(fā)動機的研制方向為具有高效率、競爭力的價格以及友好的環(huán)境，與此同時，發(fā)動機的健康管理和主動控制也對傳感器提出了更多的要求。

未來航空發(fā)動機整機試驗測試技術(shù)致力于傳感器小型化設(shè)計、高性能測試儀器、高溫燃氣溫度測量、嵌入式傳感、高溫構(gòu)件表面溫度測量、長壽命高可靠傳感器設(shè)計、滑油品質(zhì)在線監(jiān)測、噪聲測量校準分析、空氣系統(tǒng)測量、葉尖間隙測量與校準、燃油流量動態(tài)測量校準、流場精細測量等測試技術(shù)研究工作。

4 結(jié)語

綜上所述，作為對航空發(fā)動機整機性能進行綜合評價和對其設(shè)計進行科學(xué)優(yōu)化的重要指標(biāo)，試驗測試數(shù)據(jù)的準確性確定非常重要的意義。為此，航空發(fā)動機整機試驗測試技術(shù)的進一步發(fā)展能夠促進我國航空發(fā)動機發(fā)展的整體水平，那么，我國要致力于使航空發(fā)動機整機試驗測試技術(shù)標(biāo)準規(guī)范的建立得到不斷的完善，以加速研制航空發(fā)動機的進程。

參考文獻：