航空測控技術(shù)精選(九篇)
前言：一篇好文章的誕生，需要你不斷地搜集資料、整理思路，本站小編為你收集了豐富的航空測控技術(shù)主題范文，僅供參考，歡迎閱讀并收藏。
第1篇：航空測控技術(shù)范文
【關(guān)鍵詞】無人機；航空攝影測量；無像控；真正攝
無人機航測技術(shù)是近年來航空攝影測量及遙感技術(shù)發(fā)展的主要方向，特別是對大比例尺測圖來說，其低成本高效率和易用性，使得無人機航測近年來發(fā)展迅速。無像控航空攝影測量和真正攝影像圖生成一直以來處于理論研究階段，目前技術(shù)上已經(jīng)成熟并已投入生產(chǎn)應(yīng)用。例如德國產(chǎn)的MAVinci Sirius Pro無人飛機配備俄羅斯產(chǎn)的Agisoft Photoscan后處理軟件，即可實現(xiàn)無像控、高精度航空攝影測量和真正攝影像圖（DOM）生成等功能。作者通過實際應(yīng)用，驗證了該套技術(shù)方案的精度，并分析了其技術(shù)要點。
1、方案介紹
（1）MAVinci Sirius Pro UAV。MAVinci公司是專門從事無人機系統(tǒng)（UAV）技術(shù)研究的公司，位于德國萊門。主要針對建筑工地、管道、礦山和采石場等自動成圖技術(shù)的研究。目前其產(chǎn)品主要有MAVinci Sirius UAV（天狼星無人機），分Classic、Basic和Pro三個版本。其最大的特點是可精確獲取拍攝瞬間像片的姿態(tài)數(shù)據(jù)，從而具備了無像控航測的能力，可極大節(jié)省項目成本，尤其在那些難以從地面進入的項目區(qū)域，傳統(tǒng)方法根本無法實現(xiàn)高精度測圖。
MAVinci Sirius Pro UAV無人機是通過精確的時間控制技術(shù)和高精度GNSS RTK技術(shù)來確定每個曝光點的空間位置坐標(biāo)，從而完全替代像控點的作用，具備高精度航測能力。
（2）Agisoft Photoscan軟件。Agisoft Photoscan是俄羅斯Agisoft公司開發(fā)的3D建模軟件。它采用最先進的多視圖三維重建技術(shù)，由數(shù)字影像全自動生成高精細3D模型；支持GPU高性能計算，利用分布式網(wǎng)絡(luò)計算系統(tǒng)，對超大空間范圍生成分層級的三維模型，使得瀏覽和使用數(shù)據(jù)變得容易和簡單；利用其自動生成的密集點云數(shù)據(jù)和照片紋理，可生成真正攝影像圖，使高精度測量和成圖成為可能；根據(jù)相機影像匹配理論自動計算相機的畸變參數(shù)，從而進一步提高三維建模的效率和精度。
2、應(yīng)用案例分析
該方案在實際生產(chǎn)中，已經(jīng)應(yīng)用于大比例尺測圖項目。本文選擇某測區(qū)進行應(yīng)用驗證，并進行精度分析。方案的操作流程如下：
圖1 無人機航測流程圖
測區(qū)使用MAVinci Sirius Pro無人機系統(tǒng)通過航拍采集像片313張，地面分辨率0.045米，飛行面積0.95平方千米，飛行時間20分鐘。采用Agisoft Photoscan對采集的像片和高精度空中姿態(tài)數(shù)據(jù)進行全自動處理，最終生成測區(qū)密集點云數(shù)據(jù)、真正攝影像圖（DOM）和DEM數(shù)據(jù)。
外業(yè)使用全站儀采集21個明顯地物點坐標(biāo)，主要位于水泥道路的拐角或者路邊人工花壇的拐角。在內(nèi)業(yè)處理生成的真正攝影像圖DOM數(shù)據(jù)和密集點云數(shù)據(jù)上，解析出外業(yè)實測點對應(yīng)位置的三維坐標(biāo)，從而進行精度比對分析。在外業(yè)采集的21個點中，1、12號點在影像上不太明顯無法準(zhǔn)確解析其坐標(biāo)，故舍去。其余點位的精度統(tǒng)計情況如下：
表1： 誤差統(tǒng)計分析表
從統(tǒng)計結(jié)果看，有4個點的高程精度出現(xiàn)粗差情況，原因為實測的點在花池的頂部，而影像解析點位在花池底部，所以高程有粗差存在。在高程精度統(tǒng)計中，將這四個點高程剔除。最后計算出平面距離中誤差為0.045米，高程中誤差為0.054米。符合大比例測圖的精度要求。
3、結(jié)論
該套技術(shù)方案，解決了航空攝影測量行業(yè)一直以來難以逾越的無像控航測成圖和真正攝影像圖生成的技術(shù)難題。MAVinci Sirius Pro無人機結(jié)合了精確的時間控制技術(shù)和拓普康100赫茲亞厘米級的RTK實時差分技術(shù)，獲得了像片拍攝瞬間高精度的POS數(shù)據(jù)，從而解決了無像控航空攝影測量的問題。Agisoft Photoscan軟件，采用最先進的多視圖三維模型重建技術(shù)和GPU高性能計算技術(shù)，可全自動生成測區(qū)密集點云和真正攝影像成果。這套技術(shù)方案是基于單架次飛行范圍在2-5平方千米范圍內(nèi)，且航測像片航向重疊率大于85%的條件下實現(xiàn)的。對于更大范圍的航測，RTK差分的精度會降低，像片數(shù)量會增加，對后處理軟件和計算機硬件的處理能力要求更高，該技術(shù)方案的成果精度和實用性會降低。隨著技術(shù)的不斷進步，更多新的三維建模技術(shù)和更高性能計算機必將出現(xiàn)，該技術(shù)方案存在的問題會得到進一步的解決。
參考文獻：
[1] 黎彬. 無像控低空無人直升飛行數(shù)字攝影測量系統(tǒng)探討與展望[J]. 測繪技術(shù)裝備，2013（03）.
[2] 趙生良，陳豐田. Agisoft Photoscan在無人機航空攝影影像數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用[J]. 價值工程，2013（20）.
第2篇：航空測控技術(shù)范文
Leitz高精密高效率復(fù)合式測量解決方案，將先進的四軸聯(lián)動技術(shù)、創(chuàng)新的FOP光纖測頭技術(shù)以及Leitz PMM高效率高精度模擬掃描技術(shù)完美的結(jié)合在一起，實現(xiàn)航空發(fā)動機整體葉輪/葉盤等復(fù)雜工件高效、全自動測量，并將整體葉盤檢測效率提升了95%。而FOP光纖測頭特殊的測量長度延伸性能，解決了航空發(fā)動機雙層盤類工件大尺寸底徑復(fù)雜內(nèi)腔的測量疑難。
用于葉片現(xiàn)場測量的B l a d eMaster–L車間型雙激光測量技術(shù)可完成葉片高效率高精密全尺寸檢測。
Leica大尺寸測量與掃描技術(shù)，在全球航空航天業(yè)擁有著極高的市場占有率，在復(fù)材的加工制造、大尺寸測量驗證以及飛機柔性裝配領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。洞悉分散在工廠各角落各環(huán)節(jié)質(zhì)量數(shù)據(jù)信息背后的價值，將海量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成直接用于工藝和生產(chǎn)決策的可視化信息，真正獲利于數(shù)字化和信息化制造，是?？怂箍涤嬃縈MS測量信息管理系統(tǒng)的中心。MMS支持MBD技術(shù)，兼容所有測量設(shè)備，涵蓋從測量系統(tǒng)、測量工作、測量相關(guān)人員到全產(chǎn)品生命周期測量結(jié)果的關(guān)聯(lián)性可視化信息的提取和傳遞，既簡化車間操作且促進高層決策。
第3篇：航空測控技術(shù)范文
關(guān)鍵詞:航空網(wǎng)絡(luò)；故障檢測
隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，多種適用于航空電子的專用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（如AFDX網(wǎng)絡(luò)、FC總線、1394總線、1553總線技術(shù)）也得到了大力發(fā)展。航空網(wǎng)絡(luò)技術(shù)具有連線少、資源能共享能力強、穩(wěn)定性好、適應(yīng)性強、易于維護和擴展等優(yōu)點，能夠顯著提高了飛機的綜合性能。為了提高航空網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的穩(wěn)定性和可靠性，這就需要自主研發(fā)相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)故障檢測技術(shù)，用以保證整個機載網(wǎng)絡(luò)中各設(shè)備安全可靠的運行。航電系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，各類傳感器、終端設(shè)備和接口數(shù)量眾多，對網(wǎng)絡(luò)故障檢測技術(shù)的安全性、穩(wěn)定性和正確性的要求非常高，一般的網(wǎng)絡(luò)故障檢測技術(shù)無法滿足其需求。因此，應(yīng)該大力研究和發(fā)展航空專用網(wǎng)絡(luò)故障檢測技術(shù)。本文根據(jù)機載網(wǎng)絡(luò)的故障檢測要求，重點研究了多種拓撲結(jié)構(gòu)下的網(wǎng)絡(luò)故障模式，并針對故障模式提出了對應(yīng)的故障檢測方法。
1航空網(wǎng)絡(luò)故障檢測的需求
航空網(wǎng)絡(luò)故障檢測技術(shù)，不僅應(yīng)該在系統(tǒng)規(guī)定的條件下檢測出已定義的故障，還必須滿足其自身的特殊需求，即:1）實時性：故障檢測技術(shù)必須能夠高效監(jiān)視航空網(wǎng)絡(luò)中多個節(jié)點設(shè)備的狀態(tài)，必須能夠在規(guī)定的時間范圍內(nèi)檢測出已定義故障；2）可靠性：故障檢測技術(shù)本身必須是可靠的，能夠技術(shù)檢測出故障且不會誤報不存在的故障；3）低流量：盡管被監(jiān)視的網(wǎng)絡(luò)中各種設(shè)備數(shù)量眾多、位置分散，但故障檢測技術(shù)作為一種基礎(chǔ)服務(wù)引入網(wǎng)格環(huán)境中，要求其對整個網(wǎng)格通信性能影響到盡可能的小，所耗費的資源盡可能低；4）靈活性：航空網(wǎng)絡(luò)中的故障檢測技術(shù)會用于網(wǎng)絡(luò)中各個不同的設(shè)備，要與不同類型的應(yīng)用程序兼容，要求故障檢測技術(shù)能夠根據(jù)應(yīng)用程序類型的不同和需求的不同，相應(yīng)調(diào)整檢測策略。
2航空網(wǎng)絡(luò)特點分析
航空網(wǎng)絡(luò)的故障模式與網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議特性和拓撲結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，分析故障模式時必須考慮網(wǎng)絡(luò)協(xié)議特性的拓撲結(jié)構(gòu)
2.1航空網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議特性
航空專用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議多種多樣，他們具有如下共同的特點：1）可靠性：航空網(wǎng)絡(luò)對數(shù)據(jù)通信的可靠性要求較高，希望各設(shè)備按照事先定義的方式穩(wěn)定運行，不允許既定數(shù)據(jù)丟失，也不允許產(chǎn)生不希望的數(shù)據(jù)。2）實時性：航空專用網(wǎng)絡(luò)對數(shù)據(jù)通信的時間有著嚴格的要求，即規(guī)定了多個設(shè)備間的數(shù)據(jù)通信應(yīng)該在固定的時間內(nèi)完成，不可拖延。3）確定性：航空專用網(wǎng)絡(luò)應(yīng)具有可定義性，且各個消息應(yīng)該在規(guī)定的范圍內(nèi)到達目的節(jié)點，該時間范圍可確定。
2.2航空網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)
航空專用網(wǎng)絡(luò)一般為星型或總線型的拓撲結(jié)構(gòu)，其中比較有代表性的有星型結(jié)構(gòu)的AFDX網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，和總線結(jié)構(gòu)的ARINC825CAN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。AFDX網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為可拓展的星型拓撲結(jié)構(gòu)，由端系統(tǒng)（EndSystem）、交換機（Switch）和傳輸鏈路組成，每個交換機允許連接若干個端系統(tǒng)，多個交換機可以互聯(lián)組成更大的網(wǎng)絡(luò)。ARINC825網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可設(shè)計為總線型拓撲結(jié)構(gòu)，多個節(jié)點機通過與公共總線連接，組成總線型互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。該網(wǎng)絡(luò)中的各個節(jié)點之間可以是對等的關(guān)系，也可以根據(jù)實際需要設(shè)計為主從模式。
3故障模式分析和檢測
航空網(wǎng)絡(luò)由節(jié)點機和連接節(jié)點機的設(shè)備組成?？梢园凑展收纤诘奈恢?，將航空網(wǎng)絡(luò)中的故障分為單節(jié)點故障和網(wǎng)絡(luò)連接故障。
3.1單節(jié)點故障分析和檢測
單節(jié)點故障是指網(wǎng)絡(luò)中某一單個節(jié)點發(fā)生了故障，該故障只對本節(jié)點的相關(guān)功能有影響，不應(yīng)影響網(wǎng)絡(luò)整體功能。該故障有以下幾種類型。1）硬件故障硬件故障是指構(gòu)成節(jié)點設(shè)備的各部分硬件出現(xiàn)的故障。硬件故障一般與時間和環(huán)境相關(guān)，一般來說，硬件故障可能是FLASH故障、CPU故障、SDRAM故障、DPRAM故障、時鐘故障、PCI總線故障等。該故障的檢測方法分為以下幾種：對于DPRAM或SDRAM等具有存儲功能的部件，檢測一般為方法讀寫操作或CRC校驗和對比；對于CPU或DSP等具有計算功能的部件，檢測方法一般為算術(shù)和邏輯運算。2）軟件故障軟件故障是指軟件沒有按照既定的方式運行，或無法應(yīng)對突發(fā)的異常時產(chǎn)生的故障。該故障一般為邏輯級故障、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)故障、軟件差錯和系統(tǒng)級的故障。軟件故障的檢測方法有：看門狗、心跳檢測、狀態(tài)監(jiān)控、異常中斷。3）通道故障通道故障是指節(jié)點設(shè)備的通信通道出現(xiàn)了故障，無法接入網(wǎng)絡(luò)。通道故障的檢測方法較多，但最可靠的檢測方法為收發(fā)環(huán)路法，即節(jié)點機向網(wǎng)絡(luò)中的另一設(shè)備發(fā)送一個請求，并在固定的時間內(nèi)收到該請求的正確響應(yīng)。
3.2網(wǎng)絡(luò)連接故障分析和檢測
鏈路故障是指網(wǎng)絡(luò)中連接各節(jié)點機的鏈路發(fā)生了故障，該故障可能導(dǎo)致整個網(wǎng)絡(luò)無法正常通信。該故障有如下幾種類型。1）核心設(shè)備故障航空網(wǎng)絡(luò)中的核心設(shè)備為網(wǎng)絡(luò)通信的關(guān)鍵部件，一般是指星型拓撲結(jié)構(gòu)中的交換機，或者總線型拓撲結(jié)構(gòu)中的總線連接設(shè)備。核心設(shè)備故障故障是指這些關(guān)鍵設(shè)備無法正常工作，從而導(dǎo)致整個網(wǎng)絡(luò)上所有節(jié)點不能通信，成為一個個孤立的節(jié)點設(shè)備。2）網(wǎng)絡(luò)斷裂網(wǎng)絡(luò)斷裂是指網(wǎng)絡(luò)中某處通道連接的故障，導(dǎo)致多個節(jié)點組成的整體網(wǎng)絡(luò)斷裂成若干個局部網(wǎng)絡(luò)，雖然各個節(jié)點的通信功能正常，但無法執(zhí)行整體的網(wǎng)絡(luò)功能。3）節(jié)點脫離節(jié)點脫離是指某節(jié)點設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)的連接斷開，無法了接入網(wǎng)絡(luò)中。該故障會導(dǎo)致此節(jié)點與網(wǎng)絡(luò)脫離，成為孤立的節(jié)點。從以上分析可知，檢測網(wǎng)絡(luò)連接中的故障，不僅要檢測單個節(jié)點，還應(yīng)充分考慮所有節(jié)點的相互通信?？梢砸刖W(wǎng)絡(luò)管理的概念，在網(wǎng)絡(luò)中定義一個管理端，其他的節(jié)點作為端。管理端可以主動的向端發(fā)送Get請求，端收到請求后將自身的狀態(tài)信息整理好發(fā)回管理端，管理端就可以獲取網(wǎng)絡(luò)中其他節(jié)點的狀態(tài)信息，從而獲取網(wǎng)絡(luò)中其他節(jié)點的狀態(tài)（包括節(jié)點自身狀態(tài)和與網(wǎng)絡(luò)的連接狀態(tài)）。
4故障檢測實現(xiàn)與驗證
4.1單節(jié)點故障檢測方法
對于單個節(jié)點的故障，采用BIT（Build-In-Test）的方法進行檢測。BIT可根據(jù)運行時機分為三類：上電BIT、周期BIT、維護BIT。1）上電BIT：該功能在設(shè)備上電時執(zhí)行，檢測設(shè)備的關(guān)鍵部件是否存在異常，如CPU、存儲設(shè)備（FLASH、DPRAM）、時鐘。該項檢測應(yīng)該在很短的時間內(nèi)完成，并存儲檢測結(jié)果。2）周期BIT：該功能在設(shè)備正常工作時周期的執(zhí)行，在不影響正常功能的情況下檢測設(shè)備中的部件是否存在異常，該檢測應(yīng)注重實時狀態(tài)，如軟件是否正常運行，時鐘是否穩(wěn)定增長。該檢測應(yīng)周期執(zhí)行，并存儲檢測結(jié)果。3）維護BIT：該檢測在設(shè)備處于維護狀態(tài)時執(zhí)行，應(yīng)該全面的檢測設(shè)備的運行情況，檢測范圍可以很廣，檢測時間可以較長。該檢測在設(shè)備正常運行時禁止使用。三類BIT的使用規(guī)則為：上電后立即執(zhí)行上電BIT，設(shè)備運行過程中周期的執(zhí)行周期BIT，設(shè)備在維護狀態(tài)下執(zhí)行維護BIT。網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備多種多項，所以BIT的檢測項和檢測方法可根據(jù)具體情況來定義。三類BIT綜合使用，可以全面的檢測出設(shè)備中已定義的故障。將三類BIT的檢測結(jié)果綜合處理，形成節(jié)點狀態(tài)信息，并將該狀態(tài)信息妥善存儲，將周期BIT的檢測結(jié)果實時更新到該信息中。
4.2網(wǎng)絡(luò)連接故障檢測方法
網(wǎng)絡(luò)連接故障檢測的基本思想為：網(wǎng)絡(luò)管理。在網(wǎng)絡(luò)中，將某一節(jié)點定義為管理端，其他節(jié)點定義端。管理端可以向所有端發(fā)送請求，并在規(guī)定時間內(nèi)接收到各個端的響應(yīng)消息，根據(jù)收到響應(yīng)消息的情況判斷整個網(wǎng)絡(luò)中的故障類型。但由于管理端本身也是一個節(jié)點，也有可能出現(xiàn)連接故障和設(shè)備故障，所以網(wǎng)絡(luò)中設(shè)置兩個管理端互為備份。使用網(wǎng)絡(luò)管理方法進行網(wǎng)絡(luò)連接故障檢測的判斷準(zhǔn)則如下：1）管理端向某節(jié)點發(fā)送請求后，沒有在規(guī)定時間內(nèi)接收到響應(yīng)消息，則可判斷該節(jié)點故障。故障類型可能為連接故障或節(jié)點設(shè)備故障。通過查看該節(jié)點的自身狀態(tài)信息，判斷故障為連接故障還是節(jié)點故障。2）管理端向某節(jié)點發(fā)送請求后，在規(guī)定的時間內(nèi)收到了響應(yīng)消息，但響應(yīng)中的狀態(tài)信息中存在異常情況，即可檢測出該節(jié)點中存在的具體故障。3）管理端向某節(jié)點發(fā)送請求后，在規(guī)定的時間內(nèi)收到了響應(yīng)消息，且響應(yīng)中的狀態(tài)信息中不存在異常情況，則說明該節(jié)點沒有任何故障，可正常工作。
5總結(jié)
第4篇：航空測控技術(shù)范文
關(guān)鍵詞：數(shù)字航攝儀DMC；IMU/DGPS；LIDAR激光測高掃描系統(tǒng)
中圖分類號：P2文獻標(biāo)識碼： A
1、航空測繪中新技術(shù)的應(yīng)用
1.1 數(shù)字航攝儀DMC的應(yīng)用
航空攝影測量是測繪和更新國家基礎(chǔ)地形圖的重要技術(shù)手段，能夠快速地獲取地理空間信息，在信息化測繪中起著至關(guān)重要的作用，而航空影像獲取是航空攝影測量的首要環(huán)節(jié)。長久以來，我國的數(shù)字航空影像的獲取在一定程度主要依靠的是國外的數(shù)字航攝儀，不僅維修起來難而且價格也昂貴，且存在著大比例尺地形圖測繪高程精度低，中小比例尺測圖數(shù)據(jù)冗余大、效率低等問題。因此，我們應(yīng)該加強數(shù)字航空影像獲取的關(guān)鍵技術(shù)的創(chuàng)新與研究，對實現(xiàn)測繪儀器國產(chǎn)化和提升我國測繪技術(shù)水平具有十分重要的現(xiàn)實和戰(zhàn)略意義。
數(shù)字航測儀可采集地面山川河流的海量數(shù)據(jù)，再通過影像數(shù)據(jù)處理，生成全數(shù)字化三維地形圖。為實現(xiàn)“把地球搬回家”提供了最好工具。
數(shù)字航空攝影測量關(guān)鍵技術(shù)成果產(chǎn)品――數(shù)字航攝儀是將鏡頭所成影像的光信號轉(zhuǎn)化成電信號，再把這種電信號轉(zhuǎn)化成計算機可以識別的“數(shù)字信號”記錄下來，最后轉(zhuǎn)換成影像。數(shù)字航測儀可采集地面山川河流的海量數(shù)據(jù)，再通過內(nèi)業(yè)利用自主研發(fā)的 JX-4 數(shù)字攝影測量工作站進行影像數(shù)據(jù)處理，生成全數(shù)字化三維地形圖。該技術(shù)被認定為整體達到國際先進水平，改寫了中國航空攝影測量長期采用膠片的歷史，推動了我國測繪從傳統(tǒng)向數(shù)字化技術(shù)體系的跨越式發(fā)展，為實現(xiàn)“把地球搬回家”提供了最好工具。
1.2 IMU/DGPS的應(yīng)用
隨著現(xiàn)代測繪的技術(shù)的發(fā)展，為了應(yīng)對復(fù)雜條件下的測繪需要，出現(xiàn)了GPS全球定位系統(tǒng)，因其具有較高的精度以及高效率和自動化技術(shù)非常強等特點，一直在地形測量和航空攝影測量以及對資源的勘察中被廣泛應(yīng)用。而另一種慣性導(dǎo)航系統(tǒng)在測繪中有較好的抗干擾性和精度比較高的導(dǎo)航參數(shù)能被提供和其較高的隱蔽性，但是它有其自身的缺點，在長時間的累計中，慣性測量單元會造成誤差，不適合長時間進行導(dǎo)航。因此上，GPS和INS兩種系統(tǒng)能夠進行互補，將兩者進行結(jié)合，對系統(tǒng)的整體性能有一個很大的提高。這兩個系統(tǒng)進行結(jié)合對活動的物體的數(shù)據(jù)信息就能容易的獲得，集成IMU/DGPS系統(tǒng)，它能夠獲取每張相片以外的滿足1:10000的高精度圖像, 能夠輔助航空測量減少圖像控制點的布設(shè), 能夠大大減少地面控制工作,提高了測繪效率,同時，不僅提高了工作效率,而且提供了新的技術(shù)手段為在難以同行地區(qū)的測繪工作。
1.3 LIDAR激光測高掃描系統(tǒng)
LIDAR系統(tǒng)是一種比較先進的主動傳感系統(tǒng)，這種系統(tǒng)將能受自身控制的一種激光發(fā)射，進而對地面上的目標(biāo)以及地面進行照射，并且不依靠太陽的光照，因此上說它是可以獲得地面三維數(shù)據(jù)的一個全天時日夜的系統(tǒng)。在獲取地面三維數(shù)據(jù)上比傳統(tǒng)的測量方法更為先進以及準(zhǔn)確，其具有的優(yōu)點有：高密集、高精度、快速和成本低等的優(yōu)點?？赏瑫r取得DTM 和DSM。并且通過其自身的處理技術(shù)，對地面以及地面的建筑物和植被能將其分離開來。如果在LIDAR系統(tǒng)中將數(shù)碼相機進行集成，也能獲得高精度的數(shù)碼正射影像，因此，其在國家地形圖的更新工作中具有廣泛的應(yīng)用前景。
2、新技術(shù)的應(yīng)用的發(fā)展
2.1 航空攝影測量
隨著航空攝影測量技術(shù)的更新與進步，生產(chǎn)作業(yè)時間大大縮短，其成果的應(yīng)用也逐漸廣泛，不僅在資源普查、災(zāi)害調(diào)查與分析、現(xiàn)代城市管理過程中發(fā)揮著非常重要的作用，也使得以往只能通過經(jīng)驗判斷和估計的工程及研究有了量化的可能性。對于傳統(tǒng)的航測過程來說，航空攝影測量技術(shù)的更新與進步也大大減少了航測外業(yè)的工作量，提高了航測成圖的效率。根據(jù)應(yīng)用分類，其需求領(lǐng)域主要體現(xiàn)在以下幾個方面。
(1)現(xiàn)代數(shù)字測繪的發(fā)展趨勢及基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)的全覆蓋和現(xiàn)勢性需求。
(2)豐富地理信息資源的需求。
(3)政策科學(xué)制定及有效決策的需求。
(4)動態(tài)監(jiān)管的需求。
(5)資源環(huán)境調(diào)查、地災(zāi)預(yù)防及公共應(yīng)急救急測繪保障服務(wù)的需求。
(6)各項規(guī)劃設(shè)計的需求
計算機技術(shù)的快速更新，各種軟件、硬件的更新發(fā)展必將推進航攝技術(shù)由現(xiàn)在的在人工干預(yù)下完成向全自動化流程化智能化發(fā)展，而這種發(fā)展趨勢又將帶動航攝技術(shù)向其他需要航攝產(chǎn)品卻因現(xiàn)在人工干預(yù)下無法快速完成處理獲得的相關(guān)領(lǐng)域應(yīng)用得到擴展，其數(shù)據(jù)和產(chǎn)品與其他領(lǐng)域產(chǎn)品的結(jié)合與集成也將更廣泛。
2.2 IMU/DGPS 輔助航空攝影測量技術(shù)的發(fā)展
(1)加密區(qū)大小的選擇，在航攝比例尺為1:25000，成圖比例尺為1:10000 情況下，采用IMU/DGPS 輔助空三方法，加密區(qū)域的選擇要適當(dāng)，跨度不宜過大，一般選取航線為4-6 條，每條航線13-20 片左右作為一個加密分區(qū)，每區(qū)應(yīng)布設(shè)適量的檢查點；
(2)像控點的布設(shè)，對丘陵地和山地而言IMU/DGPS 輔助空中三角測量，僅采用四角點布設(shè)平高控制點就可以對1:10000 航測成圖精度要求得到滿足；平坦地區(qū)以加密區(qū)為單位，采用加密區(qū)域兩排高程點+四角點方案可滿足1:10000 航測成圖精度要求。不規(guī)則區(qū)域增設(shè)像片控制點在其周邊，一般在山地和丘陵地的轉(zhuǎn)折處將平高地面控制點布設(shè)，在凸轉(zhuǎn)折處布設(shè)平地的平高地面控制點，凹轉(zhuǎn)折處1條基線時布設(shè)高程地面控制點。
(3)IMU/DGPS 輔助航空攝影測量的特點除在減少像控點的布設(shè)外，還有一個突出特點在于每張像片外方位元素的平面精度的獲取對1:10000 航測成圖精度完全滿足，可直接建立模型進行室內(nèi)定位判調(diào)，然后到實地進行定性檢查，在很大程度上提高了調(diào)繪效率。
2.3 傳統(tǒng)作業(yè)方法與LIDAR測高的比較
傳統(tǒng)的1:10000高程測量方法有全野外高程碎部點采集和航空攝影測量法，其中:航空攝影測量法一般用于對丘陵地、山地、高山地圖幅的高程采集，平原地區(qū)由于高程精度要求較高，一般采用全野外高程碎部點采集的方法。
(1)全野外高程碎部點采集方法，自動化程度低，外業(yè)工作量大，即使采用GPS測量代替幾何水準(zhǔn)的作業(yè)方法，仍需要大量的人力和物力。另外，全野外高程碎部點采集方法，雖然獲取的地形高程可以達到精度要求，但是高程點密度明顯偏低，對于制作1:10000DLG來說，一個公里格網(wǎng)只有10-15個點，無法對地形進行精確描述。
(2)數(shù)字攝影測量的方法可以結(jié)合DOM生產(chǎn)，通過外業(yè)像控、內(nèi)業(yè)空三加密，建立正確的立體模型。生產(chǎn)人員在立體模型上采集高程點線。數(shù)字攝影測量采集的高程特征點線雖然較外業(yè)描述的要好并且快捷方便，但是無法滿足平坦地區(qū)高程精度要求。而且不能有效解決植被遮擋、云影、陰影等因素對立體判讀的影響。
(3) LIDAR測高具有自動化程度高、受天氣影響小、數(shù)據(jù)生產(chǎn)周期短、精度高等特點。LIDAR傳感器發(fā)射的激光脈沖能有效的穿透植被遮擋，直接獲取真實地面的高精度三維地形信息，具有傳統(tǒng)攝影測量方法無法取代的優(yōu)越性，該技術(shù)在地形測繪、三維城市建模、電力巡線、災(zāi)害監(jiān)測、森林調(diào)查、考古發(fā)現(xiàn)等諸多領(lǐng)域具有廣闊的發(fā)展前景和應(yīng)用需求，將為測繪行業(yè)帶來一場新的技術(shù)革命。
結(jié)語
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)。
參考文獻
[1]惠守文.航空測繪相機幾何標(biāo)定方法[J].紅外,2013,09:13-18.
第5篇：航空測控技術(shù)范文
為解決現(xiàn)行航標(biāo)遙測遙控系統(tǒng)運行使用中的通信問題，實現(xiàn)對離岸較遠、移動數(shù)據(jù)信號無法覆蓋區(qū)域航標(biāo)的運行狀態(tài)進行實時監(jiān)控，設(shè)計基于北斗衛(wèi)星短報文通信方式架設(shè)的航標(biāo)遙測遙控硬件結(jié)構(gòu)和軟件控制系統(tǒng)，提升沿海航標(biāo)維護管理能力。
關(guān)鍵詞：
港口；北斗衛(wèi)星；航標(biāo)；遙測遙控
0引言
近年來，隨著我國海運規(guī)模不斷擴大，海上通航安全的重要性日益凸顯，對航海保障工作也提出了更高的要求。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高速發(fā)展，航標(biāo)遙測遙控系統(tǒng)在航標(biāo)管理維護工作中發(fā)揮著重要的作用。目前，北方海區(qū)航標(biāo)遙測遙控系統(tǒng)已在近海海域得到廣泛使用，可以實現(xiàn)港域航標(biāo)的有效管理。這些監(jiān)測系統(tǒng)多采用GPS（全球定位系統(tǒng)）和GPRS/GSM（通信分組無線服務(wù)/蜂窩無線通信）技術(shù)實現(xiàn)對航標(biāo)的精確定位及信息傳輸，但是受到GPRS信號覆蓋范圍小的限制，尤其是渤海灣內(nèi)沿海港口大部分為人工疏浚航道，航槽狹長且離岸距離遠，無法實現(xiàn)對遠離陸地航標(biāo)設(shè)施的遙測遙控?！侗焙：胶１Ｕ现行陌l(fā)展戰(zhàn)略（2013—2020）》中明確提出“到2020年，全面建成布局科學(xué)合理、功能配套完善、裝備先進適用、運轉(zhuǎn)協(xié)調(diào)規(guī)范、應(yīng)急響應(yīng)及時、服務(wù)可靠高效的綜合航海保障體系，基本實現(xiàn)航海保障現(xiàn)代化，形成沿海全時域、多維化的綜合保障能力，滿足船舶航行安全和經(jīng)濟社會發(fā)展需要”的戰(zhàn)略目標(biāo)。因此，進一步提升航標(biāo)管理維護效率，推進衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用，構(gòu)建從遠海到近岸層級遞進的立體助航網(wǎng)絡(luò)，成為航標(biāo)管理單位的重點工作之一。
1航標(biāo)遙測遙控系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀
航標(biāo)遙測遙控技術(shù)是“數(shù)字航標(biāo)”建設(shè)的核心技術(shù)之一。航標(biāo)遙測遙控系統(tǒng)的建設(shè)對于轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)航標(biāo)管理模式，提高航標(biāo)管理質(zhì)量，提升航標(biāo)社會公共服務(wù)能力，都具有十分重要的意義。航標(biāo)遙測遙控主要應(yīng)用于航標(biāo)燈器的監(jiān)控、供電設(shè)備的自動控制和航標(biāo)工作狀態(tài)報警等方面?？刹捎玫谋O(jiān)測、控制設(shè)備包括遙控終端（RTU）、可編程控制器（PLC）等，可實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信的設(shè)備包括數(shù)傳電臺、蜂窩電話（NMT）、衛(wèi)星通信、無線通信和有線電話等。歐美航運大國在20世紀(jì)90年代初利用電子和通信技術(shù)建立航標(biāo)遙測遙控系統(tǒng)，為航運業(yè)提供了高效服務(wù)。我國于2000年開始航標(biāo)遙測遙控系統(tǒng)的研究工作，目前處于研究的初級階段，許多技術(shù)問題尚未解決，尤其是北方海區(qū)渤海灣沿海人工疏浚航道中離岸較遠航標(biāo)遙測遙控數(shù)據(jù)通信問題成為遙測遙控系統(tǒng)推廣使用的瓶頸，例如：天津港25萬噸級航道里程22+000以東、黃驊港綜合港區(qū)20萬噸級航道里程20+000以東和渤海灣中部部分孤立危險物燈浮標(biāo)等，遙測遙控終端無法依靠傳統(tǒng)移動通信技術(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。
2北斗衛(wèi)星通信技術(shù)的應(yīng)用前景
我國自主研發(fā)的北斗衛(wèi)星通信系統(tǒng)（BeidouNavigationSatelliteSystem）是一個分階段演進的衛(wèi)星系統(tǒng)，提供定位、集團用戶管理和精密授時服務(wù)，不僅可以提供精確定位、導(dǎo)航和授時，還具有雙向短報文通信功能，其衛(wèi)星信號已實現(xiàn)我國全部和亞太大部分地區(qū)的無縫覆蓋，可以實現(xiàn)GPRS信號覆蓋不到區(qū)域的數(shù)據(jù)傳輸，完全滿足航標(biāo)遙測遙控系統(tǒng)對偏遠航標(biāo)的遠程測控管理需求。[1]
3設(shè)計原理
利用北斗衛(wèi)星通信系統(tǒng)實現(xiàn)的航標(biāo)遙測遙控系統(tǒng)同其他遙測遙控系統(tǒng)設(shè)計原理類似，均由航標(biāo)運行信息監(jiān)控平臺和航標(biāo)遙測遙控終端組成。終端上安裝的信息檢測裝置可以檢測航標(biāo)燈的工作狀況，將采集的終端數(shù)據(jù)及指令執(zhí)行結(jié)果封裝后，通過北斗衛(wèi)星通信模塊發(fā)送到北斗衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到北斗MQ服務(wù)器，北斗MQ服務(wù)器解碼信息后將數(shù)據(jù)發(fā)送到MQSocket數(shù)據(jù)服務(wù)器，經(jīng)過信息過濾，數(shù)據(jù)被保存到數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)處理服務(wù)器會定期檢測收到的航標(biāo)終端返回信息，并對數(shù)據(jù)進行有效性處理，再將數(shù)據(jù)保存到數(shù)據(jù)庫中，以供應(yīng)用服務(wù)器調(diào)用整合，并將最終結(jié)果展示給終端用戶。用戶也可通過基于應(yīng)用服務(wù)器提供的Web界面，對指定航標(biāo)終端發(fā)送遙測遙控數(shù)據(jù)，指令通過數(shù)據(jù)處理服務(wù)器過濾編碼后保存于數(shù)據(jù)庫中，MQSocket數(shù)據(jù)服務(wù)器實時監(jiān)控數(shù)據(jù)庫中待發(fā)送指令，發(fā)現(xiàn)新的指令后MQSocket數(shù)據(jù)服務(wù)器將遙測遙控數(shù)據(jù)重新封裝，并通過指定端口發(fā)送到北斗MQ服務(wù)器，北斗MQ服務(wù)器將信息轉(zhuǎn)發(fā)到北斗衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)到達航標(biāo)終端后，航標(biāo)終端解碼并執(zhí)行相關(guān)指令。[2]
4系統(tǒng)設(shè)計方案
4.1系統(tǒng)架構(gòu)
航標(biāo)遙測遙控系統(tǒng)具有復(fù)雜的系統(tǒng)功能，包含高帶寬接入、高性能的軟/硬件平臺、網(wǎng)絡(luò)平臺和安全可靠機房環(huán)境等一系列軟硬件措施，涉及網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)管理、服務(wù)器系統(tǒng)、數(shù)據(jù)存儲體系、應(yīng)用軟件及自動檢測與控制等多方面的技術(shù)。[3]利用北斗衛(wèi)星通信技術(shù)的航標(biāo)遙測遙控系統(tǒng)采用SAN架構(gòu)為核心的互聯(lián)方式。
4.2通信網(wǎng)關(guān)子系統(tǒng)
4.2.1與航標(biāo)終端數(shù)據(jù)通信
通過北斗衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)與航標(biāo)終端進行交互，接收航標(biāo)終端上報數(shù)據(jù)信息，并依據(jù)系統(tǒng)定義的數(shù)據(jù)傳輸通信協(xié)議驗證信息有效性（由于可能接收到不完整的信息，必須對信息進行拆包、組包操作，保證傳遞給應(yīng)用程序的信息完整可靠），并將監(jiān)控端下發(fā)的各種指令實時傳遞給航標(biāo)終端。
4.2.2與應(yīng)用程序通信
系統(tǒng)在接收針對航標(biāo)終端的遙測遙控信息時，首先將信息緩存在北斗通信服務(wù)器收發(fā)緩存隊列中，系統(tǒng)提供應(yīng)用程序的通信接口，通過該接口將航標(biāo)終端上傳的完整信息傳遞給后臺應(yīng)用程序，并將遙控的相關(guān)信息傳遞到北斗服務(wù)器發(fā)送隊列中，通過北斗網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到相應(yīng)的航標(biāo)終端。
4.2.3與Web服務(wù)程序通信
提供與Web程序人機交互界面接口，可以接收Web程序下發(fā)給航標(biāo)終端的信息和航標(biāo)終端的反饋信息，并選擇相應(yīng)的通道直觀地展示給用戶。
4.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
系統(tǒng)中北斗通信模塊主要負責(zé)與北斗通信系統(tǒng)進行信息轉(zhuǎn)換，提取北斗通信系統(tǒng)接收的航標(biāo)終端信息，將Web服務(wù)接口發(fā)送的遙控指令放入北斗通信系統(tǒng)所對應(yīng)的通道隊列待發(fā)送。
5結(jié)語
隨著北斗二代導(dǎo)航系統(tǒng)進入實際應(yīng)用階段，研究和應(yīng)用基于北斗二代通信技術(shù)的航標(biāo)遙測遙控終端設(shè)備將被提到各航標(biāo)管理單位的計劃日程?；诒倍沸l(wèi)星通信的航標(biāo)遙控遙測單元的設(shè)計可以有效豐富航道安全監(jiān)測信息的傳輸途徑，對于遠離海岸航標(biāo)的智能化管理和信息采集具有重要意義。
作者：呂英龍 王劍 單位：北海航海保障中心天津航標(biāo)處
參考文獻
[1]周立,趙新生,王繼剛,等.北斗系統(tǒng)在海上智能交通安全系統(tǒng)中應(yīng)用研究[J].導(dǎo)航定位學(xué)報,2015(6):32-33.
第6篇：航空測控技術(shù)范文
[關(guān)鍵詞] 航空運輸量 定基指數(shù) 環(huán)比指數(shù) 預(yù)測
國民經(jīng)濟發(fā)展促進航空運輸需求增長、航空運輸市場擴大和航空運輸產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，民航運輸業(yè)的發(fā)展規(guī)劃應(yīng)當(dāng)與國民經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃相。因此，構(gòu)建基于國民經(jīng)濟發(fā)展的航空運輸需求預(yù)測模型具有重要的現(xiàn)實意義。
一、國民經(jīng)濟發(fā)展與航空運輸增長
遵循慣例，國民經(jīng)濟發(fā)展用GDP衡量，航空運輸增長則采用航空運輸總周轉(zhuǎn)量（包括旅客周轉(zhuǎn)量和貨郵周轉(zhuǎn)量）。
從圖形可以看出，隨著國民經(jīng)濟發(fā)展，航空運輸量（旅客和貨郵量）同步增長，國民經(jīng)濟發(fā)展與航空運輸量增長顯著正相關(guān)，而且，航空運輸周轉(zhuǎn)量增長速度大大高于GDP的增長速度。
二、國民經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃及航空運輸量預(yù)測
1.國民經(jīng)濟發(fā)展及其規(guī)劃
在“十一五”及其后更長的發(fā)展期間，迫于資源瓶頸和環(huán)境保護需要而進一步轉(zhuǎn)換經(jīng)濟增長方式，以及國內(nèi)外市場需求約束強化等新挑戰(zhàn)將會降低GDP增長速度；另一方面由于技術(shù)創(chuàng)新能力提高、經(jīng)濟結(jié)構(gòu)進一步調(diào)整、新農(nóng)村建設(shè)與內(nèi)需擴大、體制改革和經(jīng)濟開放進一步深入等等，將會對GDP的增長速度起到較強的維持作用?！秶窠?jīng)濟和社會發(fā)展第十一個五年規(guī)劃綱要》確立的社會經(jīng)濟發(fā)展目標(biāo)是在“十一五”期間，宏觀經(jīng)濟平穩(wěn)運行，國內(nèi)生產(chǎn)總值年均增長7.5%。GDP速度較高水平是解決我國實際困難的需要，而速度適當(dāng)下降是經(jīng)濟增長方式轉(zhuǎn)變的需要，政府高效的宏觀調(diào)控和持續(xù)深入的改革開放是完成“十一五”經(jīng)濟目標(biāo)的重要保障。因此，我們對國民經(jīng)濟發(fā)展作如下預(yù)測，“十一五”期間，GDP增長速度將從9％平穩(wěn)遞減到7％，平均增長速度在8％左右；“十二五”期間，GDP增長速度將維持在7％左右。
2.航空運輸量預(yù)測
雖然，影響航空運輸量的還有很多其它供求方面因素，但是，我們?nèi)匀灰試窠?jīng)濟增長來預(yù)測航空運輸量。這一方面是為了簡化分析，更重要的原因還在于其他各類變量因素大多與國民經(jīng)濟存在較高程度的一致相關(guān)性。
(1)利用定基指數(shù)預(yù)測
三、兩種預(yù)測方法的比較
1.預(yù)測差異及其原因分析
從預(yù)測結(jié)果上看，兩種預(yù)測方法得到的結(jié)果存在一些的差異：預(yù)測初期結(jié)果相對較為接近，隨著預(yù)測期越長，環(huán)比指數(shù)預(yù)測結(jié)果將越來越大于定基指數(shù)預(yù)測的結(jié)果（見圖2）。假定二者預(yù)測結(jié)果的差異率＝2×(環(huán)比指數(shù)預(yù)測結(jié)果－定基指數(shù)預(yù)測結(jié)果）/（環(huán)比指數(shù)預(yù)測結(jié)果＋定基指數(shù)預(yù)測結(jié)果），通過觀察預(yù)測差異率（圖3）我們可以發(fā)現(xiàn)雖然兩種預(yù)測結(jié)果差異率一般都低于10％，但是環(huán)比指數(shù)預(yù)測結(jié)果高于定基指數(shù)預(yù)測的結(jié)果的趨勢將越來越顯著。
定基指數(shù)預(yù)測法是利用航空運輸量與GDP的定基增長指數(shù)之間的計量關(guān)系來進行航空運輸量預(yù)測，反映了航空運輸與GDP之間總量規(guī)模上的數(shù)量關(guān)系。環(huán)比指數(shù)預(yù)測法是利用航空運輸量與GDP的環(huán)比增長指數(shù)之間的計量關(guān)系進行航空運輸量預(yù)測，反映了航空運輸與GDP之間增長速度上的數(shù)量關(guān)系?？梢姸ɑ笖?shù)預(yù)測法和環(huán)比指數(shù)預(yù)測法的預(yù)測原理是不同的，從而產(chǎn)生預(yù)測結(jié)果的差異。
2.預(yù)測模型的比較及其選擇
雖然兩種預(yù)測法所依據(jù)的計量模型都通過相關(guān)統(tǒng)計檢驗，模型系數(shù)檢驗都達到或接近1％的顯著水平，但是從檢驗概率上看，定基指數(shù)計量模型要優(yōu)于環(huán)比指數(shù)計量模型，而且前者的擬合優(yōu)度（0.992899）遠遠高于后者（0.441424）。相對而言，環(huán)比指數(shù)預(yù)測的不確定性要大于定基指數(shù)預(yù)測，這是因為環(huán)比指數(shù)預(yù)測法是依據(jù)GDP與航空運輸量的速度指標(biāo)計量關(guān)系而進行預(yù)測，雖然更充分解釋了航空運輸加速增長的趨勢，但是由于航空運輸發(fā)展具有很強的周期波動性，從而將會導(dǎo)致預(yù)測信度下降。因此，在短期預(yù)測中，環(huán)比指數(shù)預(yù)測法可能更充分揭示航空運輸量增長的波動性，但是對于中長期預(yù)測，定基指數(shù)預(yù)測法的信度要大于環(huán)比指數(shù)預(yù)測法。
參考文獻：
[1]中華人民共和國國家統(tǒng)計局編：中國統(tǒng)計年鑒2005[M].北京：中國統(tǒng)計出版社，2006
[2]中國民用航空總局規(guī)劃發(fā)展財務(wù)司：從統(tǒng)計看民航2005[M].北京：中國民航出版社，2006
第7篇：航空測控技術(shù)范文
關(guān)鍵詞： 航空網(wǎng)絡(luò)；故障檢測
中圖分類號：TP311 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）03-0035-03
隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，多種適用于航空電子的專用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（如AFDX網(wǎng)絡(luò)、FC總線、1394總線、1553總線技術(shù)）也得到了大力發(fā)展。航空網(wǎng)絡(luò)技術(shù)具有連線少、資源能共享能力強、穩(wěn)定性好、適應(yīng)性強、易于維護和擴展等優(yōu)點，能夠顯著提高了飛機的綜合性能。為了提高航空網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的穩(wěn)定性和可靠性，這就需要自主研發(fā)相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)故障檢測技術(shù)，用以保證整個機載網(wǎng)絡(luò)中各設(shè)備安全可靠的運行。
航電系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，各類傳感器、終端設(shè)備和接口數(shù)量眾多，對網(wǎng)絡(luò)故障檢測技術(shù)的安全性、穩(wěn)定性和正確性的要求非常高，一般的網(wǎng)絡(luò)故障檢測技術(shù)無法滿足其需求。因此，應(yīng)該大力研究和發(fā)展航空專用網(wǎng)絡(luò)故障檢測技術(shù)。本文根據(jù)機載網(wǎng)絡(luò)的故障檢測要求，重點研究了多種拓撲結(jié)構(gòu)下的網(wǎng)絡(luò)故障模式，并針對故障模式提出了對應(yīng)的故障檢測方法。
1 航空網(wǎng)絡(luò)故障檢測的需求
航空網(wǎng)絡(luò)故障檢測技術(shù)，不僅應(yīng)該在系統(tǒng)規(guī)定的條件下檢測出已定義的故障，還必須滿足其自身的特殊需求，即：
1）實時性：故障檢測技術(shù)必須能夠高效監(jiān)視航空網(wǎng)絡(luò)中多個節(jié)點設(shè)備的狀態(tài)，必須能夠在規(guī)定的時間范圍內(nèi)檢測出已定義故障；
2）可靠性：故障檢測技術(shù)本身必須是可靠的，能夠技術(shù)檢測出故障且不會誤報不存在的故障；
3）低流量：盡管被監(jiān)視的網(wǎng)絡(luò)中各種設(shè)備數(shù)量眾多、位置分散，但故障檢測技術(shù)作為一種基礎(chǔ)服務(wù)引入網(wǎng)格環(huán)境中，要求其對整個網(wǎng)格通信性能影響到盡可能的小，所耗費的資源盡可能低；
4）靈活性：航空網(wǎng)絡(luò)中的故障檢測技術(shù)會用于網(wǎng)絡(luò)中各個不同的設(shè)備，要與不同類型的應(yīng)用程序兼容，要求故障檢測技術(shù)能夠根據(jù)應(yīng)用程序類型的不同和需求的不同，相應(yīng)調(diào)整檢測策略。
2 航空網(wǎng)絡(luò)特點分析
航空網(wǎng)絡(luò)的故障模式與網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議特性和拓撲結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，分析故障模式時必須考慮網(wǎng)絡(luò)協(xié)議特性的拓撲結(jié)構(gòu)
2.1 航空網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議特性
航空專用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議多種多樣，他們具有如下共同的特點：
1）可靠性：航空網(wǎng)絡(luò)對數(shù)據(jù)通信的可靠性要求較高，希望各設(shè)備按照事先定義的方式穩(wěn)定運行，不允許既定數(shù)據(jù)丟失，也不允許產(chǎn)生不希望的數(shù)據(jù)。
2）實時性：航空專用網(wǎng)絡(luò)對數(shù)據(jù)通信的時間有著嚴格的要求，即規(guī)定了多個設(shè)備間的數(shù)據(jù)通信應(yīng)該在固定的時間內(nèi)完成，不可拖延。
3）確定性：航空專用網(wǎng)絡(luò)應(yīng)具有可定義性，且各個消息應(yīng)該在規(guī)定的范圍內(nèi)到達目的節(jié)點，該時間范圍可確定。
2.2 航空網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)
航空專用網(wǎng)絡(luò)一般為星型或總線型的拓撲結(jié)構(gòu)，其中比較有代表性的有星型結(jié)構(gòu)的AFDX網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，和總線結(jié)構(gòu)的ARINC825CAN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。AFDX網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為可拓展的星型拓撲結(jié)構(gòu)，由端系統(tǒng)（End System）、交換機（Switch）和傳輸鏈路組成，每個交換機允許連接若干個端系統(tǒng)，多個交換機可以互聯(lián)組成更大的網(wǎng)絡(luò)。ARINC825網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可設(shè)計為總線型拓撲結(jié)構(gòu)，多個節(jié)點機通過與公共總線連接，組成總線型互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。該網(wǎng)絡(luò)中的各個節(jié)點之間可以是對等的關(guān)系，也可以根據(jù)實際需要設(shè)計為主從模式。
3 故障模式分析和檢測
航空網(wǎng)絡(luò)由節(jié)點機和連接節(jié)點機的設(shè)備組成?？梢园凑展收纤诘奈恢茫瑢⒑娇站W(wǎng)絡(luò)中的故障分為單節(jié)點故障和網(wǎng)絡(luò)連接故障。
3.1 單節(jié)點故障分析和檢測
單節(jié)點故障是指網(wǎng)絡(luò)中某一單個節(jié)點發(fā)生了故障，該故障只對本節(jié)點的相關(guān)功能有影響，不應(yīng)影響網(wǎng)絡(luò)整體功能。該故障有以下幾種類型。
1）硬件故障
硬件故障是指構(gòu)成節(jié)點設(shè)備的各部分硬件出現(xiàn)的故障。硬件故障一般與時間和環(huán)境相關(guān)，一般來說，硬件故障可能是FLASH故障、CPU故障、SDRAM故障、DPRAM故障、時鐘故障、PCI總線故障等。該故障的檢測方法分為以下幾種：對于DPRAM或SDRAM等具有存儲功能的部件，檢測一般為方法讀寫操作或CRC校驗和對比；對于CPU或DSP等具有計算功能的部件，檢測方法一般為算術(shù)和邏輯運算。
2）軟件故障
軟件故障是指軟件沒有按照既定的方式運行，或無法應(yīng)對突發(fā)的異常時產(chǎn)生的故障。該故障一般為邏輯級故障、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)故障、軟件差錯和系統(tǒng)級的故障。 軟件故障的檢測方法有：看門狗、心跳檢測、狀態(tài)監(jiān)控、異常中斷。
3）通道故障
通道故障是指節(jié)點設(shè)備的通信通道出現(xiàn)了故障，無法接入網(wǎng)絡(luò)。通道故障的檢測方法較多，但最可靠的檢測方法為收發(fā)環(huán)路法，即節(jié)點機向網(wǎng)絡(luò)中的另一設(shè)備發(fā)送一個請求，并在固定的時間內(nèi)收到該請求的正確響應(yīng)。
3.2 網(wǎng)絡(luò)連接故障分析和檢測
鏈路故障是指網(wǎng)絡(luò)中連接各節(jié)點機的鏈路發(fā)生了故障，該故障可能導(dǎo)致整個網(wǎng)絡(luò)無法正常通信。該故障有如下幾種類型。
1）核心設(shè)備故障
航空網(wǎng)絡(luò)中的核心設(shè)備為網(wǎng)絡(luò)通信的關(guān)鍵部件，一般是指星型拓撲結(jié)構(gòu)中的交換機，或者總線型拓撲結(jié)構(gòu)中的總線連接設(shè)備。核心設(shè)備故障故障是指這些關(guān)鍵設(shè)備無法正常工作，從而導(dǎo)致整個網(wǎng)絡(luò)上所有節(jié)點不能通信，成為一個個孤立的節(jié)點設(shè)備。
2）網(wǎng)絡(luò)斷裂
網(wǎng)絡(luò)斷裂是指網(wǎng)絡(luò)中某處通道連接的故障，導(dǎo)致多個節(jié)點組成的整體網(wǎng)絡(luò)斷裂成若干個局部網(wǎng)絡(luò)，雖然各個節(jié)點的通信功能正常，但無法執(zhí)行整體的網(wǎng)絡(luò)功能。
3）節(jié)點脫離
節(jié)點脫離是指某節(jié)點設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)的連接斷開，無法了接入網(wǎng)絡(luò)中。該故障會導(dǎo)致此節(jié)點與網(wǎng)絡(luò)脫離，成為孤立的節(jié)點。
從以上分析可知，檢測網(wǎng)絡(luò)連接中的故障，不僅要檢測單個節(jié)點，還應(yīng)充分考慮所有節(jié)點的相互通信?？梢砸刖W(wǎng)絡(luò)管理的概念，在網(wǎng)絡(luò)中定義一個管理端，其他的節(jié)點作為端。管理端可以主動的向端發(fā)送Get請求，端收到請求后將自身的狀態(tài)信息整理好發(fā)回管理端，管理端就可以獲取網(wǎng)絡(luò)中其他節(jié)點的狀態(tài)信息，從而獲取網(wǎng)絡(luò)中其他節(jié)點的狀態(tài)（包括節(jié)點自身狀態(tài)和與網(wǎng)絡(luò)的連接狀態(tài)）。
4 故障檢測實現(xiàn)與驗證
4.1 單節(jié)點故障檢測方法
對于單個節(jié)點的故障，采用BIT（Build-In-Test）的方法進行檢測。BIT可根據(jù)運行時機分為三類：上電BIT、周期BIT、維護BIT。
1）上電BIT：該功能在設(shè)備上電時執(zhí)行，檢測設(shè)備的關(guān)鍵部件是否存在異常，如CPU、存儲設(shè)備（FLASH、DPRAM）、時鐘。該項檢測應(yīng)該在很短的時間內(nèi)完成，并存儲檢測結(jié)果。
2）周期BIT：該功能在設(shè)備正常工作時周期的執(zhí)行，在不影響正常功能的情況下檢測設(shè)備中的部件是否存在異常，該檢測應(yīng)注重實時狀態(tài)，如軟件是否正常運行，時鐘是否穩(wěn)定增長。該檢測應(yīng)周期執(zhí)行，并存儲檢測結(jié)果。
3）維護BIT：該檢測在設(shè)備處于維護狀態(tài)時執(zhí)行，應(yīng)該全面的檢測設(shè)備的運行情況，檢測范圍可以很廣，檢測時間可以較長。該檢測在設(shè)備正常運行時禁止使用。
三類BIT的使用規(guī)則為：上電后立即執(zhí)行上電BIT，設(shè)備運行過程中周期的執(zhí)行周期BIT，設(shè)備在維護狀態(tài)下執(zhí)行維護BIT。網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備多種多項，所以BIT的檢測項和檢測方法可根據(jù)具體情況來定義。三類BIT綜合使用，可以全面的檢測出設(shè)備中已定義的故障。將三類BIT的檢測結(jié)果綜合處理，形成節(jié)點狀態(tài)信息，并將該狀態(tài)信息妥善存儲，將周期BIT的檢測結(jié)果實時更新到該信息中。
4.2 網(wǎng)絡(luò)連接故障檢測方法
網(wǎng)絡(luò)連接故障檢測的基本思想為：網(wǎng)絡(luò)管理。在網(wǎng)絡(luò)中，將某一節(jié)點定義為管理端，其他節(jié)點定義端。管理端可以向所有端發(fā)送請求，并在規(guī)定時間內(nèi)接收到各個端的響應(yīng)消息，根據(jù)收到響應(yīng)消息的情況判斷整個網(wǎng)絡(luò)中的故障類型。但由于管理端本身也是一個節(jié)點，也有可能出現(xiàn)連接故障和設(shè)備故障，所以網(wǎng)絡(luò)中設(shè)置兩個管理端互為備份。
使用網(wǎng)絡(luò)管理方法進行網(wǎng)絡(luò)連接故障檢測的判斷準(zhǔn)則如下：
1）管理端向某節(jié)點發(fā)送請求后，沒有在規(guī)定時間內(nèi)接收到響應(yīng)消息，則可判斷該節(jié)點故障。故障類型可能為連接故障或節(jié)點設(shè)備故障。通過查看該節(jié)點的自身狀態(tài)信息，判斷故障為連接故障還是節(jié)點故障。
2）管理端向某節(jié)點發(fā)送請求后，在規(guī)定的時間內(nèi)收到了響應(yīng)消息，但響應(yīng)中的狀態(tài)信息中存在異常情況，即可檢測出該節(jié)點中存在的具體故障。
3）管理端向某節(jié)點發(fā)送請求后，在規(guī)定的時間內(nèi)收到了響應(yīng)消息，且響應(yīng)中的狀態(tài)信息中不存在異常情況，則說明該節(jié)點沒有任何故障，可正常工作。
5 總結(jié)
本文設(shè)計和實現(xiàn)的機載網(wǎng)絡(luò)故障檢測方法已完成工程設(shè)計與實現(xiàn)，并通過了大量測試驗證，其功能和性能滿足系統(tǒng)的應(yīng)用要求。該技術(shù)對我國自主研發(fā)新一代飛機的機載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)具有重要意義和價值。
由于機載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展與升級，且網(wǎng)絡(luò)中存在的故障很難定義全面，還應(yīng)該深入分析網(wǎng)絡(luò)的特點，提高存在故障的定義率；并考慮故障檢測技術(shù)的可靠性、安全性需求，進一步改進和完善適用于航空網(wǎng)絡(luò)的故障檢測技術(shù)。
參考文獻：
[1] F-35 jet fighters to take integrated. Avionics to a whole new level， MILITARY & AEROSPACE ELECTRONICS[Z]. May 2003.
[2] ARINC653， Avionics Application Software Standard Interface[S]， ARINC Airlines Electronic Engineering Committee， 2003.7.
第8篇：航空測控技術(shù)范文
[關(guān)鍵字]GPS快速靜態(tài)定位技術(shù) 航測外控 應(yīng)用
[中圖分類號] P23 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2013）-3-111-2
0 前言
隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，GPS定位技術(shù)為測繪行業(yè)帶來了革命性的突破。GPS全球定位系統(tǒng)以其高度的自動化、高定位精度、全天候、無需通視、靈活方便布點、勞動強度底等優(yōu)點得到為廣泛推廣，如應(yīng)用于加密大地網(wǎng)、測量地籍、監(jiān)測變形、全球或區(qū)域性高精度三維網(wǎng)。
本文自從采用GPS全球定位系統(tǒng)以靜態(tài)定位的方法完成了多項工程。在等級控制網(wǎng)的實踐表明其精度是相當(dāng)可靠的。但是對于那些工期緊、面積廣及復(fù)雜地形的線路航測外控中，在保證精度的前提下，如何順利完成任務(wù)，將作業(yè)效率提高是關(guān)鍵。
1 快速靜態(tài)定位基本原理
一般在進行靜態(tài)定位要至少觀測1小時左右，是為了保證整周模糊度解算的可靠性。E.Fei及G.Beutler在1989年在FARA的基礎(chǔ)上提出了快速靜態(tài)定位方法。與最優(yōu)探索法不同的是，F(xiàn)ARA法既根據(jù)浮點雙差解法計算各模糊度的中誤差又采用模糊解向量的協(xié)方差矩陣所提供的信息，對某個模糊度整數(shù)解采用統(tǒng)計檢驗法來檢驗其是否相容于其實數(shù)解，統(tǒng)計檢驗所有可能組合的整數(shù)解向量中任意兩個整數(shù)之差，也要根據(jù)協(xié)方差陣所提供的信息來進行。
GPS快速靜態(tài)定位的基本方法如下：在中部測區(qū)選取一個基準(zhǔn)站，將一臺接收機安裝在基準(zhǔn)站里，對所有可見的衛(wèi)星連續(xù)跟蹤；依次應(yīng)用各點流動設(shè)站的接收機，靜止觀測幾分鐘，使之對整周未知數(shù)采取快速解算整周未知數(shù)的方法進行解算。至少跟蹤4顆衛(wèi)星進行觀測，在流動站之間移動的接收機，不需要連續(xù)跟蹤所測的衛(wèi)星，所以可以關(guān)閉電源。
依靠相應(yīng)的軟件及改進計算方法來完成GPS快速靜態(tài)。在軟件中確定整周模糊度采取快速逼近技術(shù)，這樣大大縮短了模糊度的觀測時間，提高了作業(yè)效率。
2 快速靜定位的精度
FARA技術(shù)的應(yīng)用，在不大于10公里的靜態(tài)相位定位中由原來1小時的觀測時間縮短至幾分鐘。需要解決的問題是要求相對定位精度要滿足航測外控的要求。
筆者在某地進行過兩次GPS快速定位實驗。第一個實驗是基于常規(guī)靜態(tài)觀測值中1—60歷元值對基線長度重新計算，這樣可以對整周模糊度的時間檢驗確定，此歷元值就是采用10秒歷元觀測值在GPS快速靜態(tài)中觀測15分鐘。第二個試驗是采用GPS快速靜態(tài)定位對常規(guī)控制測量中得到的6個點重新進行觀測，使其定位精度得到確定，選擇DI2002精密測距儀配T2經(jīng)緯儀進行常規(guī)測量。原來測算精度是四等，進行結(jié)果比較如下表1。
由表可知，采用GPS快速靜態(tài)定位技術(shù)符合四等控制測量的精度要求。
3 快速靜態(tài)定位在航測外控中的應(yīng)用
3.1 工程概況
某工程以l：2000公路帶狀測量。其不在一條航線上進行像片分布，所以要采用全野外法進行像控點。因為公路沿海邊修建，所以像控點在海島上及高山上都有，測量起來非常困難。所以采用GPS接收機進行平面及高程測量像控點。本工程的像控聯(lián)測采用了三臺GPS接收機。
3.2 觀測方案
下面介紹觀測方案。首先將四等及I級GPS導(dǎo)線控制網(wǎng)布設(shè)在擬建公路中線上。對像控點進行聯(lián)測時，將其連接原有控制網(wǎng)，為了使整網(wǎng)精度提高和進行GPS高程擬合起算點采用5個以上，少于10條邊的閉合環(huán)總邊數(shù)，共12個閉合環(huán)，采用的觀測技術(shù)指標(biāo)如下表2。
3.3 平差計算
分兩部分進行平差計算，一是基線解算，另外是控制網(wǎng)平差計算。
（1）采用GPS快速靜態(tài)定位軟件TJGPS進行基線解算。設(shè)有自動處理，批處理和手動處理三種方式的TJGPS軟件，其處理數(shù)據(jù)分五步進行：數(shù)據(jù)讀取，單點定位，基線文件形成，、三差解算和周跳修復(fù)、雙差解算，流程如圖1。
（2）計算控制網(wǎng)平差。采用GPS控制網(wǎng)平差軟件TGPPS（V4.0）進行控制網(wǎng)平差計算。
3.4 精度統(tǒng)計
根據(jù)《全球定位系統(tǒng)城市測量技術(shù)規(guī)程》CJJ73—97的要求，平差所形成的同步環(huán)和異步環(huán)精度是滿足要求的，統(tǒng)計平差后形成的點位誤差如表3。
分析上表可知根據(jù)規(guī)范要求，像控點點位誤差是符合的。
在進行高程擬合時，一般起算點選取5個，選擇1至2個已知高程點進行檢查，以5厘米內(nèi)的較差。為了使高程精度得到保證，我們檢查部分像控點高程時采用了三角高程法或圖根水準(zhǔn)，使之符合航攝圖的要求。
測圖用解析測圖儀在立體測圖時以1：10000為攝影比例尺，以305毫米為主距，測圖前合理配賦相對定向后各點殘差使之小于0.5個測標(biāo)。絕對定向后各像控點平面對點最大誤差是橫縱坐標(biāo)分別為+0.37米及-0.37米，高程定向殘差最大為-0.37米。
3.5 作業(yè)效率
對快速靜態(tài)定位技術(shù)采用可以在一個工作日內(nèi)可擺10個點以上，所以，只用5天就完成了41個像控點。如果只是采用常規(guī)靜態(tài)方法，可能要花費10天左右的時間。所以，對像像控點進行測設(shè)對GPS快速靜態(tài)定位的采用，可以使工作效率大大提高，減少人力、物力和財力，具有經(jīng)濟效益。
4 總結(jié)語
（1）GPS快速靜態(tài)定位，越多的有效衛(wèi)星其解算速度就越快，對星歷預(yù)報準(zhǔn)確掌握，計劃好觀測時間是特別重要的。
（2）GPS快速靜態(tài)定位，組網(wǎng)定位能夠增加核檢，使返工減少，更體現(xiàn)在高程擬合的效果上。
（3）對GPS點位的選擇，對周圍環(huán)境有一定的要求，衛(wèi)星窗口要良好，將多路徑誤差帶來的影響減到最低。
（4）要充分考慮基準(zhǔn)站的電源配置，因為其連續(xù)長時間開機，功耗大，防止出現(xiàn)中途斷電停工。
（5）應(yīng)用快速靜態(tài)定位技術(shù)既可以使工作效率大大提高，而控制測量短邊工程得到的定位精度可以跟靜態(tài)定位的相當(dāng)。
（6）進行航測外控作業(yè)中，全野外布點時，采用快速靜態(tài)定位技術(shù)，以信心輔助觀測特殊點位，跨越障礙物的測定方法等，不單可以靈活布點，還可以大大減少觀測強度，尤其適用于區(qū)域網(wǎng)的定位。
第9篇：航空測控技術(shù)范文
關(guān)鍵詞：無人機 大比例尺 地形圖 測量技術(shù) DEM
中圖分類號：P231 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）01（b）-0028-02
無人機航攝系統(tǒng)具有以下特點：第一，受天氣條件和地面狀況影響較小，作業(yè)方式靈活快速；第二，無人機平臺自身構(gòu)建及其搭載的航攝設(shè)備維護成本低；第三，因無人機飛行高度低，所以能夠獲取高分辨率影像，在小范圍信息獲取方面有很大優(yōu)勢；第四，可根據(jù)具體要求設(shè)置影像重疊度，大重疊度的影像能夠增強后續(xù)處理的可靠性；第五，具有不需要申請空域、攜帶方便、轉(zhuǎn)場快等優(yōu)點。目前，小型無人機對地觀測系統(tǒng)已經(jīng)成為世界各國爭相研究的熱點課題，并在實際應(yīng)用過程中不斷提升無人機對地觀測系統(tǒng)的性能。
下面以河北某村為例，具體說明無人機航測繪制1∶2 000地形圖的過程。項目采用“1980西安坐標(biāo)系”和“1985國家高程基準(zhǔn)”。該測區(qū)作業(yè)工序為無人機航攝、地形測量（包括四等控制測量、I級控制測量、像控測量、圖根測量、野外補測、外業(yè)調(diào)繪）、空三加密、地形圖制作（包括立體采集、數(shù)據(jù)編輯工序（1∶2 000比例尺一套））、DOM制作、DEM制作、質(zhì)檢驗收等工序。
1 航空攝影
該村采取東西向飛行，平均航攝比例尺為1∶23 533，平均地面高度為1 350 m，其相對航高為650 m。平均地面分辨率0.13 m，滿足1∶2 000成圖要求。此次外業(yè)攝影時間為2012年6月5日。
2 像片控制
2.1 影像資料分析
航線間隔及旁向重疊度在30%～40%之間，航向重疊度在65%～75%之間。全攝區(qū)無航攝漏洞，航向超出攝區(qū)范圍3～6條基線。像片傾斜角
2.2 像控點布設(shè)及刺點
2.2.1 像控點布設(shè)
（1）像控點布設(shè)。像控點在航線方向上按10～15條基線布設(shè)，在旁向上按2～4條基線布設(shè)。布設(shè)的像控點能夠有效控制住成圖范圍，保證測段銜接區(qū)域內(nèi)沒有漏洞。像控點應(yīng)刺在航向及旁向重疊有5～6張像片的區(qū)域內(nèi)。（2）像控點編號原則。測段像控點編號原則“GP+航片號四位+點序號”。（3）像控點布設(shè)完成后繪制布點示意圖供內(nèi)業(yè)加密和存檔。滿足空三加密及數(shù)字化采集要求。
2.2.2 像控點的刺點及整飾情況
刺點誤差和刺孔的直經(jīng)均小于像片上0.1 mm，且刺透、無雙孔。點位說明確切，略圖完整明了，刺孔、略圖、說明與實地柱位一致。
（1）在像片正面上用紅色直經(jīng)為7 mm的圓形整飾像控點，并注記點號。（2）在像片的背面用鉛筆繪制點位略圖和標(biāo)注文字說明等。
2.3 像控點測量
像控點坐標(biāo)可以使用全站儀、RTK等常規(guī)儀器進行測繪。像控點的精度和施測要求參照常規(guī)航測外業(yè)規(guī)范執(zhí)行。此次像控點測量采用雙頻GPS接收機，已知控制點為加密的一級GPS控制點。為保證像控點測量成果的可靠性，在全部像控點測量完畢后再收參考站。施測現(xiàn)場對點位進行拍照并制作成點位信息表供內(nèi)業(yè)加密使用。將檢查合格后的像控點數(shù)據(jù)進行處理，基線處理采用Compass靜態(tài)處理專業(yè)版軟件，得到該村片區(qū)像控成果。
2.4 該像控網(wǎng)精度
該村片區(qū)像控網(wǎng)[1]精度統(tǒng)計。
（1）線向量檢核，同步環(huán)、異步環(huán)驗算。
共驗算同步環(huán)15個，其中環(huán)線全長相對閉合差最大為6.52 ppm，限差為15.0 ppm。
共驗算異步環(huán)9個，其中坐標(biāo)分量閉合差最大為：Wx=4.46 cm，Wy=6.46 cm，Wz=6.36 cm，限差為：=±21.06cm。
（2）三維無約束平差。
三維無約束平差最弱邊相對精度為：1/15 267，邊名：2 174-2 173（邊長267 m）。
（3）二維約束平差。
約束平差最弱邊相對精度為：1/17 725，邊名：2 174～2 173（邊長267 m）。最弱點為2 259，點位中誤差±2.03 cm，限差為±20.0 cm。
該村片區(qū)像控網(wǎng)[2]精度統(tǒng)計。
（1）基線向量檢核，同步環(huán)、異步環(huán)驗算。
共驗算同步環(huán)14個，其中環(huán)線全長相對閉合差最大為4.48 ppm，限差為15.0 ppm。
共驗算異步環(huán)14個，坐標(biāo)分量閉合差最大為：Wx=-2.32 cm，Wy=18.16 cm，Wz=-12.55 cm，限差椋=±21.06 cm。
（2）三維無約束平差。
三維無約束平差最弱邊相對精度為1/14 131，邊名：2127-G04（邊長545 m）。
（3）二維約束平差。
約束平差最弱邊相對精度為：1/34 023，邊名：2 174-G04（邊長545 m）。最弱點為1 187，點位中誤差±4.19 cm，限差為±20.0 cm。
從上述精度統(tǒng)計情況可以看出，該村片區(qū)像控網(wǎng)精度指標(biāo)滿足技術(shù)要求。
3 影像預(yù)處理
無人機航攝系統(tǒng)搭載非量測數(shù)碼相機進行航拍，然而相機自身的性能對測量精度影響較大。未經(jīng)過處理的航攝影像畸變差較大，無法直接用于空三測量等后續(xù)處理工作。所以，在影像進行空三加密前，需要先對其進行畸變差改正。在沒有室內(nèi)和室外高精度檢校場的情況下，通常是根據(jù)非量測數(shù)碼相機提供的鑒定報告，利用DPGrid系y內(nèi)的小像幅影像畸變差校正模塊對影像進行畸變差改正。
4 空中三角測量
4.1 空三加密經(jīng)過像點連接、像控點量測、平差計算過程
（1）量測外控點時，先量測測區(qū)四周的像控點6個以后進行平差，其他像控點就可以通過預(yù)測的功能來找到大概位置達到快速量測的目的。外控點的量測由專業(yè)人員進行，并由另外一位專業(yè)人員檢查。（2）應(yīng)用外業(yè)工序提供基礎(chǔ)控制點參與計算，提升空三加密的整體精度；應(yīng)用外業(yè)工序提供的實測高程點檢測空三加密精度。（3）量測完后進行最終的平差解算，首先將物方標(biāo)準(zhǔn)方差權(quán)放大，進行粗差的消除。其次逐步提高物方權(quán)重，確保粗差被全部探測出。最后給合適的權(quán)值強制平差。DPGrid系統(tǒng)中的空三模塊為全自動空三軟件。系統(tǒng)根據(jù)建好的航線列表進行全測區(qū)自動匹配，接下來通過自動挑點程序?qū)⒋植畲蟆⒍嘤嗟南顸c剔除。然后，進行連接點的交互編輯，根據(jù)刺好的控制點進行光束法平差解算，直到加密完成，輸出空中結(jié)果。
4.2 區(qū)域網(wǎng)空中三角測量
根據(jù)連接點（加密點）的影像坐標(biāo)和少量地面控制點的影像坐標(biāo)及其物方空間坐標(biāo)，通過平差計算，求解影像的外方位元素和連接點的物方空間坐標(biāo)，稱為區(qū)域網(wǎng)空中三角測量?？杖郎y量提供的平差結(jié)果是影像后續(xù)處理與應(yīng)用的基礎(chǔ)。
5 DEM、DOM制作
5.1 DEM制作
首先，根據(jù)空三加密成果，對無人機航攝的原始影像進行重采樣生成核線影像。其次，系統(tǒng)自動匹配三維離散點，得到攝區(qū)的DSM。最后，經(jīng)過自動濾波便可得到DEM。雖然DPGrid系統(tǒng)實現(xiàn)了自動匹配，但是由于現(xiàn)實地物的復(fù)雜性（如：水體、樹木、陰影）以及人工地物的影響，所以實際生產(chǎn)中為了提高DEM的精度，需要對DEM進行人工編輯。因為DEM是原始航片進行糾正的基礎(chǔ)，只有準(zhǔn)確的DEM才能保證DOM的精度。
5.2 DOM制作
DPGrid系統(tǒng)全自動生成DOM主要包括：DEM數(shù)據(jù)處理、影像勻光勻色處理、DOM糾正處理、色調(diào)均衡處理以及DOM鑲嵌處理。系統(tǒng)生成的初步DOM結(jié)果，還要經(jīng)過人工編輯，對初始DOM成果進行顏色和幾何處理，才能真正滿足對DOM成果的要求。
6 1∶2000地形圖制作
配合DEM將DOM進行校正，然后在拼接生成完整的區(qū)域地圖。最后，將區(qū)域整體導(dǎo)入到VirtuoZo NT軟件中進行測圖，生成最終的地形圖（如圖1）。
根據(jù)航空攝影測量內(nèi)業(yè)規(guī)范及地形圖圖式進行地物、地貌要素的采集。外業(yè)調(diào)繪人員利用已有的圖紙和測圖數(shù)據(jù)，進行實地調(diào)繪、修測、補測等工作。
7 無人機航攝影像成圖精度分析
采用GPS快速靜態(tài)方式獲取該攝區(qū)外業(yè)檢查點的坐標(biāo)數(shù)據(jù)。該樹片區(qū)抽查了4幅圖（占該片區(qū)圖幅數(shù)的10%），共83個檢說恪6員日廡┩庖導(dǎo)觳櫚愕氖擋庾標(biāo)與圖上坐標(biāo)，計算出兩組坐標(biāo)的高程差值。根據(jù)點位中誤差公式計算出每個檢查點的平面中誤差。經(jīng)過整理計算，該村片區(qū)地物點平面點位中誤差為0.72 m；高程中誤差為0.69 m。根據(jù)點位中誤差計算結(jié)果繪制點位誤差分布圖。點位誤差分布圖更直觀地反映了每個檢查點的誤差分布情況?？梢钥闯鼋^大多數(shù)點位誤差分布在0～0.8 m之間，其平面精度滿足1∶2 000地形圖的要求。此外，將影像數(shù)據(jù)制作的地形圖與已有的1∶2 000地形圖數(shù)據(jù)在CASS中進行套合比較。
8 結(jié)語
該文分析了無人機航攝系統(tǒng)的特點，介紹了無人機低空航攝規(guī)范，詳細描述了無人機航測系統(tǒng)測繪1∶2 000地形圖的具體工作流程，并對最終生成的地形圖進行了精度評定，基本滿足1∶2 000地形圖的精度要求。
參考文獻
