POS辅助航空摄影测量应用方案对比分析
摘 要：集GPS技术与惯性导航技术于一体的机载POS系统，可能实现对航摄相机曝光时刻的外方位元素（GPS测量得到位置参数，惯性导航系统得到姿态参数）的准确获取，进而实现少量或无地面控制点，甚至不需要空中三角测量加密工序，就可以直接定向测图，使航空摄影作业周期大大缩短，生产效率提高，成本降低。该文基于笔者多年从事航空摄影测量的相关工作经验，以航空摄影测量中POS系统误差为线索，探讨了不同应用方案的禅意，论文首先分析了POS系统的主要误差来源，进而探讨了POS系统在航空摄影中的应用需求，并对POS系统在航空摄影中的应用方案进行了对比分析。
关键词：航空摄影测量 POS 系统 误差 应用
中图分类号：P231 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）12（c）-0060-04
GPS（Global Position System，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GPS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，GPS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 System，简称POS系统）辅助航空摄影的一种新的方法也随之而产生。机载POS系统结合GPS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（GPS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。POS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、GPS器件精度水平，无论定位定向精度还是实时数据处理能力POS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。POS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POS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 GPS，差分GPS）技术与惯性导航技术于一体，惯性导航系统、DGPS 与POS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GPS接收机，DGPS可提供实时差分GPS定位信息，载体实时角速度与...
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