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航空测控技术

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航空测控技术

航空测控技术范文第1篇

【关键词】航空发动机 整机试验 科研试飞 燃油与控制系统 测试技术

1 引言

在航空发动机研制过程中,要经过大量整机试验和科研试飞才能最终确定燃油与控制系统的性能、可靠性和操纵性。在整机试验和科研试飞中,台面仪表仅显示了发动机状态和告警参数,几乎没有监控显示燃油与控制系统的相关参数。如果不对燃油与控制系统进行测试改装,在整机试验和科研试飞中则无法预估燃油与控制系统的安全可靠性,也不利于燃油与控制系统的故障排查。为了降低整机试验和科研试飞的风险,必须加强燃油与控制系统的全面监控,保障试验安全可靠的进行。

2 燃油与控制系统组成

燃油与控制系统主要由离心式增压泵、低压燃油滤、燃油调节器、电子控制器、燃滑油散热器、超转放油阀、各类传感器及电缆等附件组成。

3 燃油系统测试

燃油系统由离心式增压泵、低压燃油滤、燃油调节器、燃滑油散热器及超转放油阀等附件组成,其作用是将燃油输送到燃烧室,保证航空发动机各种工作状态下所需的燃油。飞机或台面仪表仅监控燃油滤堵塞和燃油压力低两个发动机燃油系统告警信号。因此,必须对燃油系统进行相应的测试改装,才能全面监控燃油系统的工作状态,保证试验安全进行。

3.1增压泵进出口燃油压力和燃油温度的测试

燃油系统组成元件,尤其是燃油调节器只能在特定的进口燃油压力和温度范围内正常工作,否则工作异常,给发动机正常工作造成一定的影响。通过对增压泵进出口燃油压力和温度进行测试监控,可以避免燃油系统在燃油压力和温度规定值外工作,如图1所示。燃油压力开关虽然具有燃油压力低告警功能,但是不能对燃油压力数值进行监控。通过在燃油压力开关和燃油管路连接处增加一个三通的管接头,既不影响燃油压力低告警功能,又可以监控燃油压力的实际值。在试验过程中,一旦发现增压泵后燃油压力数值异常,便提醒操作员降低飞行高度或者打开飞机油箱增压泵,避免造成不必要的损失。

3.2计量燃油流量和计量燃油压力的测试

燃油系统首要的任务就是保证航空发动机各种工作状态下的燃油需求,燃油调节器便是完成该任务的执行机构。电子控制器根据发动机状态输出计量油针给定信号至泵调节器,泵调节器接收到信号后输出相应的燃油,并将计量油针反馈信号传输给电子控制器。泵调节器理论供油流量和实际供油流量有一定的误差,误差超出一定范围时就会影响发动机正常工作。通过对泵调节器出口对计量燃油流量和燃油压力进行测试监控,实现泵调节器实际供油流量和理论供油流量的对比分析,实时监控泵调节器的工作特性。当发动机出现超转现象时,电子控制器控制超转放油阀按照既定规律工作,可以避免飞机因发动机超转停车而失去动力。在超转放油阀出口测试监控燃油特性,不但可以监控超转放油阀的工作状况,也可以监控发动机喷嘴前的燃油压力。

4控制系统测试

控制系统集信号采集与处理、故障诊断与对策、控制方法与控制规律于一体,主要由传感器、电缆和电子控制器等组成,其中电子控制器软件和硬件结合在一起成为控制系统的核心部件。

在正常使用过程,电子控制器将发动机状态参数和控制系统故障告警信号输送至台面仪表,但是传感器和电子控制器的工作特性无法监控。为了在整机试验和科研试飞时,实时掌握控制系统工作状态,便于故障的排查和分析,可以对控制系统进行测试改装,具体如图2所示。在电子控制器方案设计时,便充分考虑了整机试验和科研试飞测试改装的需要,对其通讯端口进行了余度设计。

在发动机整机试验时,电子控制器和监控计算机进行通讯,实时监控发动机及控制系统工作状态。监控计算机能实时显示信号参数及试验曲线、开关量状态、故障告警信息等,还具有数据存储功能,具体如图3所示。

在科研试飞时,电子控制器可以和飞机遥测系统进行数据传输,但是飞机遥测系统只能将少量关键信息传输至地面监控系统,实现航空发动机及控制系统的实时监控。通过将整机试验监控计算机通讯接口处安装一个控制系统数据记录仪,可以详细记录存储试验过程燃油与控制系统的信息,以便进行曲线回放和分析,也为燃油与控制系统安全性评估及故障排查提供依据。

5 试验验证

燃油与控制系统随发动机整机试验过程中,出现发动机起动失败现象。经过对测试数据进行分析,发现燃油与控制系统实际供油流量比理论供油流量低,引起发动机起动失败,如图4所示。

燃油与控制系统随发动机装飞机科研试飞时,控制系统向飞机座舱仪表输出导叶电磁阀故障。通过分析控制系统数据记录仪存储的数据,发现因导叶给定信号和反馈信号偏差超出规定值,引起控制系统报导叶电磁阀故障。

6 结语

通过对航空发动机燃油与控制系统参数进行测试监控,可以全面掌控在航空发动机整机试验和科研试飞中燃油与控制系统的工作状态,也能预先评估燃油与控制系统的安全可靠性,保证试验顺利进行。测试监控存储的数据也为燃油与控制系统的故障排查和分析提供了依据,保障航空发动机燃油与控制系统研制工作顺利开展。

参考文献:

[1] 孙建国.现代航空动力装置控制[M].北京:航空工业出版社,2001.

[2] 樊思齐,徐芸华.航空推进系统控制[M].西安:西北工业大学出版社,1995.

[3] 廉小纯,吴虎.航空发动机原理[M].西安:西北工业大学出版社,2006.

[4] 张宝诚.航空发动机试验和测试技术[M].北京航空航天大学出版社,2005.

航空测控技术范文第2篇

关键词:航空z影测量;关键技术;技术应用

中图分类号:U412.2 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)10-0204-01

1 航空摄影测量简述

航空摄影测量技术是指采用飞机或无人机在空中飞行对地面进行连续性的拍摄,一般通过专业的航摄仪器同地面测绘点进行连接,完成一系列连续性的图像摄取,再结合地面控制点位置信息进行测绘和测量,最终形成具有立体测绘数据的地面地形绘制。航空摄影测量技术的运用则通过地面测绘人员将拍摄到的航测图像进行整理和分析,进而转变成非常直观的正射投影地形图,能够让人们直观、确切地对地面基础地理信息进行观察和掌握。

2 航空摄影测量技术要点

2.1 航摄设计技术要点

航空摄影测量开始阶段的测量设计工作非常重要,其设计方式及步骤的合理性将严重影响后期测绘结果。在设计时要考虑多种因素进行提前规划,将航摄步骤和内容以及其他指标进行合理安排,并进行预先计算,以达到预期测绘目标。作业方式要根据现场测绘实际情况进行安排,找准测绘目标并通过合理的角度进行拍摄,以确保摄影图像的科学性和准确性。在航摄过程中,要提前设置好对应的大比例尺数字图,以通过合理的比例尺对图像和数据进行还原,提高航摄影像质量,实现航测预期标准,保障航摄工作的顺利进行。

2.2 空中三角加密技术

在数字航空摄影测量中,空中三角加密作为关键性技术,要求其具备较高的专业技术水平。该技术原始数据为航空影像,通过平差软件处理光束法范围,利用相对定向、内定向以及转刺公共连接点等手段形成空中三角网,在系统中导入外业控制点,同时传输POS数据,以数字模型平差整体范围,进而获得加密点成效与外方位元素。按照内业规范相关标准确定加密限差,对加密分区间进行接边处理,操作结束后对图例表进行如实填写,将加密成果作输出处理,加密成果主要包括操作说明、加密点与外业控制点具体分布情况图、加密点与外业像控点具体坐标值、检查点和接边点位置、大地定向、检验结果等。

2.3 成果提交

在航空摄影测量中的最后阶段需要对测量数据和结果进行提交,在这个过程中必须要对数据质量进行严格的校正和检查,分析并核实准确后方可进行最后的提交。针对作业方式对其测绘步骤进行分析,认真确认各步骤中数据提交的区别和不同,对整体内容进行计算和整理,将所得的数据结果进行重复分析,以符合地形测绘的实际情况。质量检查机构要对测绘提交的数据进行准确性和完整性等方面的核实,以合同为依据对最终结果进行严格验收,当核实无误后可将最终结果提交个地形绘制部门进行数据库导入和出图。

3 航空摄影测量技术的主要应用

3.1 运用航摄仪器完成航空摄影测量

数字化与信息化是现代科技发展的重要方向,航空摄影测量也并不例外。通过将巨大空间地域范围内的地理信息与社会信息以数字形式纳入到测量仪器功能使用中,不仅能够满足地理测绘这种基础,与此同时数字航摄仪器还能够代替胶片相机完成其不具备的设计任务。以DMC为例,该类数字航摄仪器能够提供高分辨率、高清晰度的摄像需求,在满足数字相机的基础上,还实现了历史性的技术突破,将航空摄影相机中的内部传感器进行了改革。由于DMC所具有的强大性能,能够对小比例尺与高分辨率、大比例尺与拍摄业务需求的综合需要。所以在地面的分辨率达到5cm时,该系统便可以在任意的光照条件下完成曝光,从而保障所测的影像质量。

3.2 利用ArcGIS软件完成所测地形图的制作

在地形图的绘制过程中,由于当下各类电子设备的普及,为了讲求实用性,技术人员往往会汇集测量数据然后再运用ArcGIS软件来制作出相应的电子地形图。而要完成地形图的绘制工作,首先要对数据类型与计划要求对于各类的数据信息予以确定,电子地图讲求的是信息的准确、快速以及便捷,所以保障数据的真实可靠也应当成为测量中的重中之重。

3.3 辅助技术的应用

在航空摄影测量中辅助技术也得到了非常广泛的应用,比如DGPS技术、LIDAR技术以及IMU技术等。在航测中通过应用DGPS和IMU技术,能够将测量中三个线性元素进行直接运算,不仅能够提高测绘效率,而且能够提高测量数据的准确性。在测量过程中,还需要通过飞行器结合GPS卫星定位系统进行地面测绘点的实时定位,摄影仪将接收到卫星数据进行图像分析和处理,最终完成整个摄影测绘工作。运用DGPS和IMU技术能够准确清晰地将摄影图片外方因素进行展示,通过处理后使得摄影图像及地形情况更加直观。

4 结语

经过不断的技术革新,航空摄影测量技术取得了很大的发展进步。航空摄影测量的应用也越来越广泛,相信航空摄影测量技术将为人类带来更多的便利。未来,航空摄影测量必将向更加智能化,更加快捷高效的方向发展。

参考文献

航空测控技术范文第3篇

关键词:航空摄影测量 技术数字化

中图分类号:D993.4 文献标识码:A 文章编号:

1 数字航空摄影测量的最新进展与应用领域

自本世纪初数字航空相机问世以来,ADS40、DMC、UCD、SWDC等航空摄 影 仪不断涌现,近几年GPS技术、惯导技术、数码扫描、激光扫描、雷达等高精端技术与航空摄影的紧密结合,形成了多种航空摄影新技术,如GPS辅助航空摄影技术、IMLJ(POS)/DGPS辅助航空摄影技术、利用高解像率的CCD阵列取代胶片,获取地面的地物地貌光谱数字信息的数字航摄仪、SAR合成孔径雷达成像系统、LIDAR激光测高扫描系统等,也在推动着数字航空摄影测量的发展。

数字航空摄影测量技术主要应用于高效率的地图数据更新、城市规划服务和土地测量、GIS/LIS数据库以及资源环境管理中的理想的专题制图和三维数据采集、林业、农业、土地利用、地质等领域的地理数据获取等,还可广泛用于城市建筑、城市环境工程、城市交通、水利工程、矿山测量、考古、地质、医疗、生物、材料力学、工业测量等领域。

2 航空摄影测量数据处理关键技术

2.1 空三加密

利用VirtuoZoAAT+Pat-B自动空三加密模块,以数码航片作为空三加密的原始数据,运用Pat-B平差软件进行光束法区域网平差。通过航测内业方法(包括内定向、相对定向、公共连接点的转刺)构建空中三角网,并将外业控制点成果和POS数据导入系统按严密的数字模型进行区域整体平差,得到优化后的外方位元素和加密点成果。

以航测外业已划分的区域分区为内业空三加密的基本单元。使用数字摄影测量系统采集像点坐标,采用解析空三平差程序解算大地坐标。加密分区间参加大地定向的公共像控点必须是唯一的,即同点号、同坐标值。加密限差按GB 7930-87《1∶500、1∶1000、1∶2000地形图航空摄影测量内业规范》有关规定执行。加密分区间必须接边,作业完成后应填写图历表,输出加密成果(作业说明、外业控制点分布略图、加密点分布略图、外业像控点坐标、加密点坐标、大地定向、检查点坐标、接边点坐标和检验报告等)。

2.2 数字正射影像图(DOM)数据生产

2.2.1 技术路线

本文研究利用Virtuozo全数字摄影测量系统工作站进行1:1000数字正射影像图DOM的制作。在全数字摄影测量工作站中,导入空三成果恢复测区并创建立体像对,作业生产区域DEM数据,并用特征点、线参与计算修改生成DEM。利用DEM数据对原始影像进行数字微分纠正,通过自动生成的镶嵌线对整个测区的模型正射影像进行无缝拼接,并最终完成数字正射影像图。最后按40cm×50cm矩形图廓对影像进行分幅裁切,形成DOM数据成果。

2.2.2 DEM生产

利用空三成果,自动建立测区立体模型及其参数文件,在此基础上生成核线影像。DEM数据采集时应采用影像自动相关技术,生成DEM点(或视差曲线)。采用视差曲线编辑过程时,视差曲线间隔要合理。视差曲线(或DEM点)必须切准地面,真实反映地形态势。

(1)采集特征点、线、面主要是针对一些在完成影像自动匹配比较困难的地区和部位,例如大片居民区、水域及高层建筑旁被黑影遮盖部分等所作出的处理,主要方法是量测出相应部位的特征点、线、面。

采用显示等高线模式或显示等视差模式,在立体模型中对匹配结果进行检查、编辑。本项目中应注意对以下的情况下进行检查、编辑:

1)影像的不连续、被遮盖及阴影等区域原因,检查匹配点是否切准地面;2)建筑物、树林等部位,检查匹配点是否为地面点,而非物体表面上的点;3)大面积平坦地区、沟渠及地形破碎区域,检查匹配点和等视差曲线是否真实表现地形;4)大面积跨图幅的静水面,对涉及的模型均给定值,保证水面DEM高度保持一致;5)高架桥、高架铁路、高架公路根据具体情况对其抬高或置平,保证DOM影像不变形。

2.2.3 建立DEM

根据加密点直接按区域生成大范围区域DEM,通过引入特征点、线、面等采集数据构三角网,进行插值计算,按2.5m×2.5m格网间距建立数字高程模型即DEM。

2.2.4 DOM生产

利用DEM完成影像微分纠正,按照分区对测区内影像以像元大小为0.1m进行双线性内插或三次卷积内插法进行重采样,生成分区正射影像(DOM)。通过自动生成的镶嵌线对整个测区的模型正射影像进行无缝拼接。DOM接边中高大建筑物的投影差带来的接边倒影,可采用调换左右片生成正射影像进行贴补,使高层建筑物达到无缝接边,并最终完成数字正射影像图。

2.2.5 正射影像检查修补

检查所生成的正射影像是否失真、变形,尤其是房屋、桥梁和道路,是否有房角拉长、房屋重影、桥梁和道路扭曲变形等。若有此情况,则要重新采集生成DEM,重新纠正,确保影像无误。对正射影像上局部出现的模糊、重影现象,通过贴补纠正后的单模型正射影像进行修补。

2.2.6 影像匀色

为保证镶嵌后正射影像色彩一致、均匀,针对航摄过程中出现的色差,需对所生成的正射影像进行色彩纠正,包括单影像色彩调整与多影像色彩均衡。匀色标准:选取几个有代表性的图幅,对测区中代表不同地貌的几个影像图进行匀色,分析效果,调整出一幅符合整个测区颜色信息的标准样图。根据标准样图,对测区正射影像进行全自动色彩调整和平衡处理, 确保最终DOM的整体色彩均匀一致。影像应色彩真实、影像纹理清晰、层次丰富、反差适中、色调饱满,色调正常,图幅与图幅之间色彩过渡自然、色调一致。

2.2.7 正射影像镶嵌

相邻的数字正射影像必须在空间和几何形状上都要精确的匹配。必须进行可视化的检查,以确保相邻的数字正射影像中地面特征没有偏移。还应该尽量利用镶嵌线避开由于高程特征引起的偏移和错位,同时应尽量保证地物的完整性。

2.2.8 DOM检查

(1)利用空三加密的保密点对DOM进行检查,当同名点平面差异较大时应查明原因,必要时进行返工。(2)相邻DOM影像镶嵌处的接边限差以目视直接判读不得出现明显接边痕迹为主要原则,不应大于4个像素,对满足接边精度要求的影像进行无缝接边,对于接边超限的影像,须查明原因进行修改。(3)正射影像镶嵌前的接边检查,还需要检查相邻DOM影像镶嵌处的颜色,保证相邻DOM影像镶嵌后影像过渡自然,不得出现明显色差。

2.2.9 正射影像分幅裁切

按GB/7930-87的分幅规则,采用40cm×50cm规格进行分幅,确定图幅四个图廓点坐标为裁切范围,每幅面积为0.2km2。

2.2.10 正射影像质量控制

(1)采用目视检查的方法进行图面检查,保证正射影像图面清晰,反差适中,色调均匀。(2)正射影像图不得有重影,模糊或纹理断裂等现象,影像应连续完整,灰度无明显不同,色彩平衡一致。并保证相邻图幅间的影像色调基本一致。(3)正射影像上的地物地貌真实,无扭曲变形,无噪声等缺陷。(4)正射影像覆盖范围内的影像无漏洞。

3结语

数字航空摄影测量是一门相对年轻的学科,它利用计算机替代“人眼”,使得数字摄影测量在理论和实践中都得到迅速发展,它将在三维可视化、GIS数据更新、数学近景摄影测量等方面得到广泛的应用与发展。它的发展使得胶片摄影被数字摄影所取代成为必然趋势,数字航空摄影测量系统的研究已成为当前航空遥感领域的研究热点和发展方向,新型数字航空摄影机的应用必将为航空摄影测量技术带来一次变革,并把我国航空摄影测量技术推向数字航空摄影时代。

参考文献

[1] 山海涛,郝向阳,哈长亮,陈杰.视觉基本矩阵与摄影测量中相对方位元素的关系推导[J]. 海洋测绘. 2012(01)

[2] 万雪.利用Harris算子进行广义点摄影测量特征提取及其矢量化[J]. 武汉大学学报(信息科学版). 2012(02)

[3] 仝海飚.大比例尺航空摄影测图技术设计[J]. 科技情报开发与经济. 2012(01)

航空测控技术范文第4篇

关键词:数字航摄仪DMC;IMU/DGPS;LIDAR激光测高扫描系统

中图分类号:P2文献标识码: A

1、航空测绘中新技术的应用

1.1 数字航摄仪DMC的应用

航空摄影测量是测绘和更新国家基础地形图的重要技术手段,能够快速地获取地理空间信息,在信息化测绘中起着至关重要的作用,而航空影像获取是航空摄影测量的首要环节。长久以来,我国的数字航空影像的获取在一定程度主要依靠的是国外的数字航摄仪,不仅维修起来难而且价格也昂贵,且存在着大比例尺地形图测绘高程精度低,中小比例尺测图数据冗余大、效率低等问题。因此,我们应该加强数字航空影像获取的关键技术的创新与研究,对实现测绘仪器国产化和提升我国测绘技术水平具有十分重要的现实和战略意义。

数字航测仪可采集地面山川河流的海量数据,再通过影像数据处理,生成全数字化三维地形图。为实现“把地球搬回家”提供了最好工具。

数字航空摄影测量关键技术成果产品――数字航摄仪是将镜头所成影像的光信号转化成电信号,再把这种电信号转化成计算机可以识别的“数字信号”记录下来,最后转换成影像。数字航测仪可采集地面山川河流的海量数据,再通过内业利用自主研发的 JX-4 数字摄影测量工作站进行影像数据处理,生成全数字化三维地形图。该技术被认定为整体达到国际先进水平,改写了中国航空摄影测量长期采用胶片的历史,推动了我国测绘从传统向数字化技术体系的跨越式发展,为实现“把地球搬回家”提供了最好工具。

1.2 IMU/DGPS的应用

随着现代测绘的技术的发展,为了应对复杂条件下的测绘需要,出现了GPS全球定位系统,因其具有较高的精度以及高效率和自动化技术非常强等特点,一直在地形测量和航空摄影测量以及对资源的勘察中被广泛应用。而另一种惯性导航系统在测绘中有较好的抗干扰性和精度比较高的导航参数能被提供和其较高的隐蔽性,但是它有其自身的缺点,在长时间的累计中,惯性测量单元会造成误差,不适合长时间进行导航。因此上,GPS和INS两种系统能够进行互补,将两者进行结合,对系统的整体性能有一个很大的提高。这两个系统进行结合对活动的物体的数据信息就能容易的获得,集成IMU/DGPS系统,它能够获取每张相片以外的满足1:10000的高精度图像, 能够辅助航空测量减少图像控制点的布设, 能够大大减少地面控制工作,提高了测绘效率,同时,不仅提高了工作效率,而且提供了新的技术手段为在难以同行地区的测绘工作。

1.3 LIDAR激光测高扫描系统

LIDAR系统是一种比较先进的主动传感系统,这种系统将能受自身控制的一种激光发射,进而对地面上的目标以及地面进行照射,并且不依靠太阳的光照,因此上说它是可以获得地面三维数据的一个全天时日夜的系统。在获取地面三维数据上比传统的测量方法更为先进以及准确,其具有的优点有:高密集、高精度、快速和成本低等的优点。可同时取得DTM 和DSM。并且通过其自身的处理技术,对地面以及地面的建筑物和植被能将其分离开来。如果在LIDAR系统中将数码相机进行集成,也能获得高精度的数码正射影像,因此,其在国家地形图的更新工作中具有广泛的应用前景。

2、新技术的应用的发展

2.1 航空摄影测量

随着航空摄影测量技术的更新与进步,生产作业时间大大缩短,其成果的应用也逐渐广泛,不仅在资源普查、灾害调查与分析、现代城市管理过程中发挥着非常重要的作用,也使得以往只能通过经验判断和估计的工程及研究有了量化的可能性。对于传统的航测过程来说,航空摄影测量技术的更新与进步也大大减少了航测外业的工作量,提高了航测成图的效率。根据应用分类,其需求领域主要体现在以下几个方面。

(1)现代数字测绘的发展趋势及基础空间数据的全覆盖和现势性需求。

(2)丰富地理信息资源的需求。

(3)政策科学制定及有效决策的需求。

(4)动态监管的需求。

(5)资源环境调查、地灾预防及公共应急救急测绘保障服务的需求。

(6)各项规划设计的需求

计算机技术的快速更新,各种软件、硬件的更新发展必将推进航摄技术由现在的在人工干预下完成向全自动化流程化智能化发展,而这种发展趋势又将带动航摄技术向其他需要航摄产品却因现在人工干预下无法快速完成处理获得的相关领域应用得到扩展,其数据和产品与其他领域产品的结合与集成也将更广泛。

2.2 IMU/DGPS 辅助航空摄影测量技术的发展

(1)加密区大小的选择,在航摄比例尺为1:25000,成图比例尺为1:10000 情况下,采用IMU/DGPS 辅助空三方法,加密区域的选择要适当,跨度不宜过大,一般选取航线为4-6 条,每条航线13-20 片左右作为一个加密分区,每区应布设适量的检查点;

(2)像控点的布设,对丘陵地和山地而言IMU/DGPS 辅助空中三角测量,仅采用四角点布设平高控制点就可以对1:10000 航测成图精度要求得到满足;平坦地区以加密区为单位,采用加密区域两排高程点+四角点方案可满足1:10000 航测成图精度要求。不规则区域增设像片控制点在其周边,一般在山地和丘陵地的转折处将平高地面控制点布设,在凸转折处布设平地的平高地面控制点,凹转折处1条基线时布设高程地面控制点。

(3)IMU/DGPS 辅助航空摄影测量的特点除在减少像控点的布设外,还有一个突出特点在于每张像片外方位元素的平面精度的获取对1:10000 航测成图精度完全满足,可直接建立模型进行室内定位判调,然后到实地进行定性检查,在很大程度上提高了调绘效率。

2.3 传统作业方法与LIDAR测高的比较

传统的1:10000高程测量方法有全野外高程碎部点采集和航空摄影测量法,其中:航空摄影测量法一般用于对丘陵地、山地、高山地图幅的高程采集,平原地区由于高程精度要求较高,一般采用全野外高程碎部点采集的方法。

(1)全野外高程碎部点采集方法,自动化程度低,外业工作量大,即使采用GPS测量代替几何水准的作业方法,仍需要大量的人力和物力。另外,全野外高程碎部点采集方法,虽然获取的地形高程可以达到精度要求,但是高程点密度明显偏低,对于制作1:10000DLG来说,一个公里格网只有10-15个点,无法对地形进行精确描述。

(2)数字摄影测量的方法可以结合DOM生产,通过外业像控、内业空三加密,建立正确的立体模型。生产人员在立体模型上采集高程点线。数字摄影测量采集的高程特征点线虽然较外业描述的要好并且快捷方便,但是无法满足平坦地区高程精度要求。而且不能有效解决植被遮挡、云影、阴影等因素对立体判读的影响。

(3) LIDAR测高具有自动化程度高、受天气影响小、数据生产周期短、精度高等特点。LIDAR传感器发射的激光脉冲能有效的穿透植被遮挡,直接获取真实地面的高精度三维地形信息,具有传统摄影测量方法无法取代的优越性,该技术在地形测绘、三维城市建模、电力巡线、灾害监测、森林调查、考古发现等诸多领域具有广阔的发展前景和应用需求,将为测绘行业带来一场新的技术革命。

结语

伴随着先进科学技术的迅猛发展,航空测绘经历了模拟测绘时代、数字测绘时代,信息化测绘年代也即将到来。通过具体实践分析得知,航空新技术的优势对有些地区的航测影响的抓取,具备提升航测效能、减少作业时间,提高影像质量的作用。与此同时,伴随着通信科技的快速进步,航空测绘科技也日益成熟,面临着愈加严峻的挑战。

参考文献

[1]惠守文.航空测绘相机几何标定方法[J].红外,2013,09:13-18.

航空测控技术范文第5篇

关键词:航空摄影;测量技术;应用;研究

随着现代数字化科技的发展与各种技术的进步,传统的仪器测量已经不能完全满足当下获取测量数据的需要,由于测量技术在航空摄影中得到了更为广泛的应用,所以对航空测量的应用技术加强探究也显得尤橹匾。

1 航空摄影测量技术的相关概述

1.1 航空摄影测量技术的内容

航空摄影测量技术指的是通过让飞机在飞行中运用航摄仪器同地面进行连接,并且用航摄仪器对地面展开连续性的摄取相片,然后结合地面上的控制点完成测量、调绘以及立体测绘等具体步骤,接着再完成地形图绘制作业的一项工作内容。换言之,空摄影测量的运用即是测量人员通过将地面的投影中心转变为地形图(正射投影),从而让人们更加直观地了解到地面的基础信息状况。

航空摄影测量所采用的测绘方法是多样化的,包含了综合法、分工法、全能法等等,其中综合法指的是将摄影测量同平板之类的设备相互结合完成测图。分工法指的是依照平面与高程分球的方式来完成测图,通过在立体式的测绘仪器上进行等高线与地面点的测图,从而对地面的平面位置展开精确性的测量。该种方式同综合法存在一定的相似性,主要在丘陵地区的测量中运用较多。而全能法则是指利用立体测图仪器,构建出一些被缩小的反映地面的几何模型,在并且立体模型之上将地面平面的位置情况、等高线与高程等信息表示出来,从而获取地形图。

1.2 航空摄影技术的发展现状

航空摄影技术是本世纪才被创造出来的一项新型现代科技,而且随着航空相机的革新升级,DMC、ADS40、SWDC、UCD等专业的航空摄影仪在性能表现上也愈发出色。加之惯导技术、GPS技术、激光扫描、数码扫描以及其他尖端技术的进步,这种航空技术与不同领域生成技术之间的相互融合,也使得航空摄影测量获得了更大的使用与进步空间。而航空摄影中所运用到的摄影测量系统,以DMC II为例,其内部构造情况如下图1所示。

在以DMC II为例的摄影设备中,其不仅实现了摄影与测量之间的无缝连接,同时其航摄相机还可以为拍摄工作提供最为高清的航摄效果图。其中DMC II250中所使用的相机的参数达到了16768,航向像素数为14016;焦距达到了112 mm;其飞行高度到达500m时,对于地面景物的分辨率为2.5cm。此外,在基高比、彩色融合比等方面也有所更新、发展。

2 航空摄影测量技术的具体应用方法

在航空摄影测量技术的具体应用过程中,主要应当从以下方面予以把握:

第一,运用航摄仪器完成航空摄影测量。数字化与信息化是现代科技发展的重要方向,航空摄影测量也并不例外。通过将巨大空间地域范围内的地理信息与社会信息以数字形式纳入到测量仪器功能使用中,不仅能够满足地理测绘这种基础,与此同时数字航摄仪器还能够代替胶片相机完成其不具备的设计任务。以DMC为例,该类数字航摄仪器能够提供高分辨率、高清晰度的摄像需求,在满足数字相机的基础上,还实现了历史性的技术突破,将航空摄影相机中的内部传感器进行了改革。在其内部的8个传感器中,分别有4个波段传感与4个全色传感,综合起来这些传感器所能够捕获的数据信息通常来说是较为全面的,并且在完成对于影像数据的捕获后,技术人员便可以再利用各种播放软件对各种类型的影响进行输出了。需要注意的是,由于DMC所具有的强大性能,能够对小比例尺与高分辨率、大比例尺与拍摄业务需求的综合需要。所以在地面的分辨率达到5cm时,该系统便可以在任意的光照条件下完成曝光,从而保障所测的影像质量。

第二,利用ArcGIS软件完成所测地形图的制作。在地形图的绘制过程中,由于当下各类电子设备的普及,为了讲求实用性,技术人员往往会汇集测量数据然后再运用ArcGIS软件来制作出相应的电子地形图。而要完成地形图的绘制工作,首先要对数据类型与计划要求对于各类的数据信息予以确定,电子地图讲求的是信息的准确、快速以及便捷,所以保障数据的真实可靠也应当成为测量中的重中之重。其次,完成数据的整理工作以便于软件后续的信息提取。信息平台中要提取的内容主要有poi、道路、水系、植被、居民地、等等数据。而地形图中所应提取的还具体包括附属设施、管线、境界、地质地貌、植被等更为详细的内容。然后绘图人员还需按照1:500的比例尺对基础地形数据进行标注。

第三,辅助技术的应用。在航空摄影测量工作中,通常还会运用到IMU、DGPS以及LIDAR等辅助类技术。IMU或DGPS技术是指惯性测量的单元,通过对其的利用,可以实现对于三个线性元素的直接运算,并且这两项技术在计算中也可以带来不同的优势,从而使得航空摄影测量的效果更加具有精确度。而要使得该种惯性测量单元,还需要利用飞行器结合GPS定位系统,对来自卫星的定位信号予以接收。然后摄影仪再从中获取数据与图像因素等内容。IMU、DGPS可以清楚、准确的展示出测量中图片的外方位因素,所以通过此种技术往往也可以使得图片的外方位因素愈发精准。另外,LIDAR技术等其他辅助类技术的使用对于提高效率、缩短工作时长、减少成本投入等方面也有着积极作用,所以在航空摄影的应用中也有着较好的发展趋势。

3 结束语

加强关于航空摄影测量技术的方法研究,不仅能够切实帮助人们收集空间数据提供更为便利的条件,同时测量技术的运用与升级,也使得该项技术更能够同当前数据测量等关键性要求相互适应,从而更加符合航空摄影的发展趋势,为人们的生活提供更为便利的服务。

参考文献

[1]文启福.无人机航空摄影测量技术在大比例尺电力工程勘测中的应用探讨[J].低碳世界,2016(27):51-52.

[2]吴定邦.浅谈无人机航空摄影测量技术在水利工程中的应用[J].江西水利科技,2016(1):57-61.

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