航空测控技术范文

导语：如何才能写好一篇航空测控技术，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

分流法低湿露点发生装置的研制

一种多渗透室湿度发生器的研制

超支化聚季胺盐的湿敏响应特性

介孔SBA-15担载LiCl的湿敏特性及敏感机理分析

冷镜式露点仪研究

DCS低露点校验系统的不确定度评定

影响湿热试验装置测量相对湿度准确性的因素

WSC-2型微量水份仪的时间常数

Swsy-F分流法湿度发生器的研制

水饱和正辛醇标准物质的研制

航空发动机热端表面温度场测量

飞机导航系统校准技术探讨

利用可靠性模型确定电子测量设备检定周期的方法

双摄像机光笔式三维坐标测量系统研究

数控机床校准周期的合理确定

传声器校准用活塞发生器的数学模型

高压脉冲信号源设计

卫星测控雷达校飞设备在飞机上的安装

基于双屏吹气偶的现场K型参考温度传感器设计

发动机试车台推力测量系统中心加载现场校准技术研究

对检定与校准、检定规程与校准规范的再认识

电长度测量方法探究

锥面活塞环锥度测量方法和不确定度评定

利用DataSocket远程控制Fluke8840A

专用测试设备的校准与管理

基于不同光路仪器的平晶表面形状判断方法探讨

影响机械天平计量性能因素浅析

浅淡非金属复合材料产品的检测

气动量仪常见故障与调修

GB/T5210修订前后版本的技术差异及存在问题探讨

纳米校准与测试——基于纳米测量机的试验性研究

基于数字滤波技术的飞参数据预处理

泛华测控DAQ事业部网站正式开通

信号失真度数字化测试算法研究

基于比例阀门的升降速度控制方法研究

加速度计力矩器设计

动态扭矩遥感测试系统校准方法研究

用大面积源检定核应急机载/车载伽玛能谱仪

基于数字图像处理的布氏硬度压痕直径测量方法

经纬仪361°之我见

材料试验机力值校准方法的比较

振动能量流的测量不确定度评定

参考数字多用表直流电压的测量及不确定度评定

飞机电源系统参数测试软件的通用性设计

基于MECT软件包的DMIS软件接口设计

卡环式扭矩测试系统在抽油机上的应用

保障型号任务质量的几点建议

美国国防部自动化测试设备的更新换代及其管理

篇2

关键词: 航空摄影测量数据; 生产流程;技术

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

中图分类号：F204 文献标识码：A文章编号：

一、 产品

1、基本产品

根据目前基础地理空间数据生产技术发展和用户的需要,基础地理空间数据产品主要包括以下四种基本模式:数字线划图、数字正射影像图、数字栅格地图、数字高程模型。这些产品可根据需要以数字和模拟二种形式提供。根据用户的需要可形成复合产品,如数字线划图与数字正射影像图叠加可形成数字影像地形图。(1)数字线划图；(2)数字正射影像图；(3)数字高程模型；(4)数字栅格地图。

2、复合产品

(1) 数字影像地形图。以数字正射影像图(单色或彩色)为基础,叠加相关的数字线划图而产生的复合数字地图产品。

（2）数字影像地面模型。以数字正射影像图(单色或彩色)为基础,叠加相关的数字高程模型数据而产生的复合数字模型产品。

(3)数字影像专题图。以数字正射影像图(单色或彩色)为基础,叠加相关的专题矢量数据而产生的复合数字地图产品。

二、特征

1、数据格式基础地理空间数据的数据格式主要分为矢量和栅格二种,数字线划图为矢量数据集,每一地理要素分别采用点、线、面描述其几何特征,并赋予属性,同时按要素分类：分为若干数据层,提供地理信息系统做空间检索、空间分析使用。数字正射影像图、数字高程模型和数字栅格地图为栅格数据集,数据结构就是像元阵列,每个像元由行列号确定它的位置,且具有表达实体属性的类型或值的编码。矢量数据能全面地描述地表目标,可随机的进行数据选取和显示,与其它信息叠加,可进行空间分析、决策。具有严密的数据结构,数据量小,可完整地描述数据的拓扑关系,便于深层次分析,输出质量好,数据精度高,但其数据结构复杂、技术要求高。栅格数据具有数据结构简单,空间数据的叠加简便,易于进行空间分析,相对来说图形数据量大,数据和信息量受像元大小的限制。

2、基本内容

考虑到基础地理空间数据采集时间和产品的提供周期,基础地理矢量数据可分为三个层次:第一层次分为核心地形要素；第二层次为在核心地形要素的基础上,根据各地不同的需要,选取更多的其它要素(可选要素)；第三层次为全部地形图要素(全要素)。矢量数据的基本内容:大地控制测量数据(包括平面控制点、高程控制点、天文点、重力点)、水系及附属设施、建筑物及附属设施、交通运输与管线设施、境界、地表覆盖、地貌。栅格数据:DEM格网数据,格网间距5米或12.5米；DOM影像数据,地面分辨率为1米；DRG图形数据,分辨率不低于250dpi。文本数据:地名数据,含地名位置、类型、行政区划、经济信息等；元数据,说明数据内容、质量、状况和其他有关特征的背景信息,是数据自身的描述信息。

三、数据生产流程及关键技术

1、资料准备

航摄资料如航摄底片、控制点资料、相关的地形图、航摄机鉴定表、航摄验收报告等应收集齐全；对影像质量、飞行质量和控制点质量应进行分析,检查航摄仪参数是否完整等。

2、影像扫描

根据航摄底片的具体情况,设置与调整扫描参数,使反差适中、色调饱满、框标清晰,灰度直方图基本呈正态分布,扫描范围应在保证影像完整(包括框标影像)的前提下尽可能地小,以减少数据量。影像扫描分辨率根据下面公式确定:影像扫描分辨率R=地面分辨率/航摄比例尺分母。

3、图像匹配

摄影测量中双像(立体像对)的量测是提取物体三维信息的基础。数字摄影测量中用影像的自动匹配代替传统的人工观测来确定同名像点。影像的匹配按其利用图像信息的不同可划分为两类，一类是直接基于图像灰度信息的匹配定位方法，另一类是基于图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、右像片对应影像的目标区和搜索区中的像点灰度作为影像匹配的基础，利用某种相关度量，来判定左右影像的相应像点是否匹配。影像匹配可以用二维窗口，也可用一维窗口的像点灰度参与计算。

（2）基于影像特征信息的匹配定位方法。在影像中利用特征边缘提取技术提取出反映图像中目标特性的符号或基元，然后确定两幅图像之中或图像与模型之中的符号的对应关系。特征的提取技术包括点特征提取、线特征提取和区域分割。基于特征的影像匹配有较高的可靠性，但匹配的精度低于基于灰度的最小二乘影像匹配算法。

航测影像中地面景物的情况比较复杂，不能使用单一的匹配定位方法，可以结合两种方法共同完成匹配。对于边界明显的地物可先采用基于特征的影像进行粗匹配，然后采用基于灰度的最小二乘影像匹配获得像点最终位置。对于灰度变化不剧烈的区域，则直接使用基于灰度信息匹配的方法。对于中心投影水平影像的灰度信息匹配，水平影像以飞行方向为 X 坐标时，纵坐标上没有上下视差，可选择采用一维窗口进行相关计算，这样可以提高匹配速度。

4、定向建模

自动搜寻框标点,放大切准框标点进行内定向,对定向可由计算机自动完成,人机交互完成绝对定向如不符合要求,需重新定向,直至符合限差要求。检查定向精度,需满足要求,完成定向后需检查坐标残差。

5、数据采集

(1) 作业员在作业过程把握好质量是测绘产品质量控制的关键, 因此要求作业人员发扬“真实、准确、细致、及时”的业务作风,严格执行规范、图式以及有关技术规定,视地图质量为自己的生命。《航空摄影测量成果成图检查验收规定》所制定的中队、队、大队三级验收管理制度要求各级检查验收人员做好作业前的计划,检查各种仪器设备规格、精度和资料的可靠程度,加强作业过程的全面跟踪检查。各级检查中发现的问题作业员应及时修改,成果经检查人员复查正确后方可交上级验收。

（2）立测判读采集,需严格切准目标点,要求按中心点、中心线采集的要素,其位置必须准确,点状要素准确采集其定位点,线状要素上点的密度以几何形状不失真为原则,密度应随着曲率的增大而增加。每个像对的数据必须接边,自动生成的匹配点、等视差曲线或大格网点、内插的小格网点均需漫游检查,保证其准确性,为提高DEM精度,需人工加测地形特征点、线和水域等边界线。

(3)采集的数据应分层,进行图形和属性编辑,矢量数据线条要光滑,关系合理,拓扑关系正确,属性项、属性值正确；利用DEM数据,采用微分纠正法对影像重采样获得DOM数据。

6、元数据制作

可由相应的专业软件进行计算输入各属性项中,无法自动输入的内容由人工输入。

参考文献

[1] 黄达藩.汕头市区大比例尺航测成图工程的组织实施与质量管理[J].城市勘测,2000(1):40～ 42.

[2] 杨光.基于CORS平台的三维坐标在线转换系统[J].测绘通报,2008(11).

篇3

关键词：数字航空摄影；测量技术；应用

Abstract: With the rapid development of Surveying and mapping technology, information technology and computer technology, aerial photogrammetry technology has hitherto unknown development and progress, the spatial data obtained from a single field measurement to inside and outside the industry within the industry of the integrated acquisition mode. At present, the land resource satellites, satellite SAR, airborne lidar, aerial photography, become the main technical means of space data acquisition, and the traditional instruments to measure these techniques as auxiliary.

Key words: digital aerial photography; measuring techniques; application

中图分类号：P25

一、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。

二、航空摄影测量数据处理关键技术

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.数字正射影像图(DOM)数据生产

（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）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。

①单特征线:是指地形发生明显变化的地形变化线,量测时沿这些特征线以静态读点方式严格切准立体模型采集。遇树林等植被覆盖区,要尽量切准林间空地测读碎部点高程;②双特征线:是指依比例尺的陡坎、斜坡、堤、河流、公路、铁路等,为了保证影像纠正质量,对于带状构造物,例如公路、铁路、路堤、依比例尺双线堤,应按双特征线量测上端两侧堤顶和下端两侧堤脚线。对于弯曲线状地物,至少要采集弧线上的三条特征线,特征线不应出现交叉点;③对高架路、桥等制作DEM时,应在高架路、桥上边沿量测特征线,DEM点需编至高架路、桥面上,以保证纠正后的影像不变形和位移;④封闭型要素:对于面积大于100m2的水库、池塘等静止水域内的DEM格网点高程应一致,流动水域的上下游DEM格网点高程应呈梯度下降,关系合理;⑤采用点编辑、面编辑相结合的方法,将DEM点修正到立体模型表面。按要求输出DEM数据。DEM的编辑必须结合地貌特征内插生成格网DEM(2.5m间距),检查DEM点与每个模型的吻合情况,对DEM点与模型不吻合的区域进行修测,使每个格网点都贴近地表。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

三、结束语

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] 李得仁,周月琴,金为铣.摄影测量与遥感概论[M].测绘出版社,1999.

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[关键词]银行会计 流程 风险 会计内控 经营管理

中图分类号：F830.42 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）29-0270-01

一、风险点成因及分析

风险在金融业内无处不在。银行体制进行了一系列的改革，凸显出了会计核算在金融工作中的难以替代的作用。银行作为国家经济的后盾，如何为国家的经济把好门管好财是金融改革后特别重要的问题。巴林银行的破产说明防范和化解会计风险，是一项不可掉以轻心的工作。防范和化解会计风险是我国银行业稳健经营、健康发展的重要保证，也是提高经济效益，促进业务发展的重要保障。目前加强银行会计风险的防范是我国当前金融风险防范的重中之重。银行会计风险存在的形式：

1、道德风险。德立而一切可成，因此我们首先论述道德风险。“质从人起”、“以人为本”，尤其是在银行防范风险的工作中，人的因素尤为重要，它是影响金融安全的内在因素。而多次金融案件暴露出来的问题充分说明我们会计人员对于金融风险防范能力不强。金融风险不是一天两天形成的，而是日积月累的过程。现实工作中，大多数人和领导以为，会计营业部门是基础业务科室，每天的工作人来人往，收收付付，循规蹈矩，只是记帐和结帐这样简单，只要开门营业就万事大吉。体现在工作上：有的会计人员思想麻木，满足于帐平表对，责任心不强。导致没有积极进取的工作热情，不能够适应新业务发展的需要，对于工作中出现的不合轨现象得过且过，偶然出现的业务漏洞不能够明查秋毫，长此下去违规业务习以为常。

2、核算风险。过去银行的会计核算以“三铁”闻名，，铁算盘，铁纪律，铁帐本是银行会计核算的法宝。“三铁”需要很多制度保证才可以做到。内控制度和银行会计核算规章制度是三铁的基本保证。近年来，银行的会计核算漏洞较多，主要是规章制度贯彻不严所致，表面上看制度建立的特别全，可是在实际执行却存在很多的折扣。

3、管理上的风险。《银行会计核算系统》都是以会计主管作为核算中心进行系统的运转，会计主管可以对系统进行参数设置，决定核算系统的核算方向，赋予了会计主管绝对的权利。可是规章制度又规定：会计主管要有会计部门的领导担任。所以基本上是副科长兼会计主管，并且负责密押和重要空白凭证的管理。由于人员配备基本上都不到位，所以会计主管基本上还要顶岗。造成了会计主管基本上是系统设置，密押管理，各核算岗位“一手清”的现象。更有甚者，业务水平不高，对规章制度知之甚少，利用设置的权利任意设置操作岗位。会计主管由于工作的原因经常和上级领导接触，每年业务检查组也是他负责接待，所以难免对检查人员隐瞒工作中存在的漏洞。使检查组对业务状况了解的片面，如果工作组检查的时间紧，往往就容易偏听会计主管的汇报。

4、事后监督没有起到监督作用。事后监督只是在做简单的重复，把发生过的业务，再通过核算系统做一遍，还没有原来营业上做的全。只满足于帐平表对，不能够就经济业务发生的风险进行充分的挖掘。不是从综合业务的角度去监督，业务上存在的漏洞，不是仅仅看看帐面就可以看出来的。需要通过看会计凭证，仔细分析帐务上的异动，资金上的变化，还要结合各种会计报表，通过前后报表的数据变化，才可以看出端倪。

5、检查流于表面。实际上银行每年的业务检查特别多，中支内部审计，分行的审计，连续不断，年年查。可是每次都没有母本上解决问题。原因：一是检查的时间紧，检查只是表面。二是检查人员业务不熟悉，按照书本去查。或者是没有做过基础工作，眼高手低。对业务的来龙去脉不清楚。 三，是责任心不强，去检查单位简单的看看就大事完毕。

二、银行在风险把控上面存在着许多漏洞及建议

1、组织架构还不够完善

风险管理方面的松懈是最大的原因，在部门设置上我们可以采用国外的一些国家的方式比如矩阵式，在具体的部门设置上建立起以一个产品或项目为中心组织叠加到传统的职能构成组织之上，从而降低操作流程过程中漏洞上的风险，每个阶段每个环节每个步骤大家都可以做到互相监督互相审查的效果，也防止了一些分支银行负责人权限过大的而导致的“自己人控制”的风险，减少内部欺诈发生的可能性。

2、业务流程不能随业务的增加而及时的调整

随着业务的增加流程要及时做好调整但同时也要确保调整中的风险，明确规划出前后台的业务，并要相互制约，并在管理方面进行强化，除了分工明确外同时建立起监督检查的控制机构，同时还要加强专业精细的业务处理模式，是每个大业务的各个阶段都由不同人去一步步完成，系统风险、操作风得以分散和固定，使得风险可控化，并对权力进行约束，防止一个人可掌握和完成所有业务的操作流程。

3、风险监控上的不全面

对于风险监控上我国银行做的其实还并不是很全面，不管是政策的清晰度还是操手上的标准制度执行部分基本上是纸上谈兵，许多在职人员对于这些律法和道德的观念还不是很明确。面银行除了书面上明确清晰政策内容、标准，同时还要指引监督激励每一个人都掌握清楚知道，不停的要鞭策、提醒在职人员的行为准则。在各部门的管理操作环节制定适合各部分情况的就地监管制度并加以实施从而降低人员松懈怠慢所带来的操作流程的风险。对于管理层的人员来说应随时关注银行潜在的操作风险，要有对风险的预判能力，并可以准确的制定详细计划与不就措施，这也是风险来临时可减低损失一个方法。

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关键词：航空；测绘技术；思考

中图分类号：{P286+.4} 文献标识码：A 文章编号：

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。

航空测绘是一种以大气层内的飞行器为测量载体的对地测绘手段,其测绘对象是地面物体的位置关系,目的是通过航空拍摄获得的数据来绘制大地坐标,其通常采用的方法是航空摄影测量。航空摄影测量是在飞机上利用航摄仪器对地面进行连续拍摄，绘制地形图的过程。我国航空测绘经历了长期的发展后，在新技术的带动下，未来还有巨大的发展潜力，进一步将会推动我们国家测绘事业的不断进步。

1 我国航空测绘的发展历程

1902年，北洋大学就曾经用摄影经纬仪对建筑进行过测量，开始了我们国家的摄影测量的新篇章。航空测绘始于1931年,浙江省水利局航测队和德国测量公司1931年6月首次合作, 摄影测量了钱塘江支流浦阳江的一段河道。同年8月,政府正式成立航测队,陆续测绘了我国局部地区的重要军事地形图。航空测绘快速发展主要在1949年以后，由于国防建设和经济发展的需要，急需大量的地图数据资料。国家测绘局、林业、水利、农业等部门相继开始了航空测绘,促进了这些行业得到了不同程度的发展。

上个世纪90年代以前,我国利用航空摄影测量主要制作12.5万至110万比例尺范围内的地形图,各省市制作110000和15000的地形图,城市制作11000和12000的地形图,然后用得出的数据组成地形数据库。21世纪数码摄影仪的问世,使得大比例航测得到了发展,现在已经发展为三维电子地图。目前,我国已经成功建设了11000000和1250000的空间数据库,地名数据库和土地利用数据库,省市间正在建立110000的省市空间数据库,很多城市建立了1500～12000的空间数据库。这些为构建数字国家、省市奠定了重要的基础。西部大开发战略实施后,我国启用了西部测图计划,使用新技术、新设备,改写了我国西部无地形图数据的历史。中国科学院院士王之卓(1909-2002)是我国摄影测量的奠基人,他推算出了航空摄影测量的微分公式,推导出了在地形复杂地区能够得到高精度航拍相对定向元素的计算公式。20世纪60年代,他提出了用电子计算机解析航空测量加密的方案,70年代,又提出了全数字自动化测图的想法,推动了我国摄影测量的发展。同时,他也是一位教育家,在他的领导下,我国建立了完善的测绘体系,培养了大批的测绘人才。

2 航空测绘中新技术的应用

传统的航空测绘方法是利用地面控制点,通过空间加密反求光束的外方位元素,这种方法过于依赖地面条件,存在很大的限制。同时,测量工作量和成本占用比重较大。为满足生产需要,各测绘部门组建了航测机构进行航空测绘业务,大比例航测成图技术得到了广泛应用。

2.1 数字航摄仪DMC的应用。

信息时代的标志就是数字化。以数字形式将地域信息展现出来的需求愈加强烈,而形式多样的数字测绘产品,能够精确满足需求。数字航摄仪(Digital Mapping Camera,简称DMC)是专门用于高精度航空测绘的数字相机系统，DMC能够满足小比例和高分辨率大比例的需要,地面分辨率能够达到5cm,它能够适应不同光线条件环境,以不同的曝光时间进行曝光,确保了测绘影像的质量。

2.2 IMU/DGPS的应用。

GPS全球定位系统因其高精度、高效率、自动化等特点,广泛的被应用于地形测量、航空摄影测量、资源勘测等学科,为测绘界带来了一次技术革命。惯性导航系统(INS)成为惯性测量单元(IMC),具有独立提供高精度导航参数、抗电子干扰、隐蔽性好的特点,但是,IMC的误差是随时间累积的,不适合长时间的导航。因为GPS和INS能够实现互补,将两者合并,必能提高系统的整体性能。这两个技术相结合,可以获得移动物体的数据信息,成为IMU/DGPS集成系统。它能够辅助航空测量减少图像控制点的布设,能够获取每张相片以外的满足1:10000的高精度图像,提高了测绘效率,能够大大减少地面控制工作,不仅提高了工作效率,而且为难以同行地区的测绘工作提供了新的技术手段。

2.3 LIDAR激光测高扫描系统。

LIDAR系统是一个先进的主动传感系统，该系统本身发射受控制的激光照射地面和地面上的目标，不依赖太阳光照，所以它是一个全天时日夜可以获得地面三维数据的系统。它直接获取地面三维数据比传统测量方法具有高精度、高密集、快速和成本低的优点。通过后处理技术可以把地面和其上的植被、建筑物分离开来，可同时取得DTM 和DSM。将数码相机集成到LIDAR系统中，可同时获取高精度的数码正射影像，在国家地形图的更新工作中具有广泛的应用前景。

3 新技术应用中应注意的问题

3.1 埋石和选点

IMU/DGPS应用前,需要对工作区进行勘测,选点工作要按照设计图纸的要求来做,同时结合GPS测量结果中关于选点的要求,准确的进行定位,点位要满足以下要求:点位位置交通便利,方便埋石和长期保存,便于作业操作和安放接受设备；视野范围广阔,高度角15以上的空中无障碍物,避免新号被遮盖；点位要避开大范围水域或高大建筑物等对电磁波干扰强烈的物体；点位的选择要考虑日后加密和联测的需要，为后续工作做好准备。

3.2 检校场的布设

国际上从事IMU/DGPS设备生产的企业有不同的检校场布设方案,考虑到我国特殊的地形,我认为检校场布设应该设计如下:检校场应该按照特定比例设置一组平行的航线,每条航线设10个像对；航向重叠和旁向重叠要保证都是60%；航测高度和摄区高度相一致；用直接定向法时,每次飞行检校场时,其高度必须和摄区高度相同；检校场的位置可以离摄区较远,也可以在摄区中任取两条航线代替。

3.3 航摄仪和摄影比例、航高的确定

为确保航摄资料的质量，公路航摄要尽量选择性能高的仪器，比例尺要以公路各个测量阶段所需要的地形图比例和精确度要求为依据进行选择,结合所测地区的地形条件,使用仪器等多方面因素综合考虑。国家标准《1:500,1:1000,1:2000大比例尺地形图航空摄影规范》和《公路摄影测量规范》都规定:航摄比例尺分母和成图比例尺分母之比应以4-6倍为宜。

4 结束语

现在，全新的科学技术已经开始成为测绘科学的重要组成部分，航空测绘中唯有运用全方位的先进科技作为支撑，才能够满足和服务于当下的航空项目中。当下的测绘科学技术开始向着高科技、自动化、实时化和数字化方向发展。测绘作业的特征是重要性提升了，作业区域广泛了，成图的方式转变了，并且有了更高的需求。在高科技的运用上，重点探究各方面作业环节中智能化、集成化和移动化(动态)的可能,来达到利益的最大化。

参考文献：

[1] 国家测绘总局生产技术处召开航测、制图技术设计经验交流会[J].测绘通报,2010.

[2] 朱冠军.关于航测对航摄成果质量的技术要求[A].第四届青年学术交流会论文集[C],2006.

[3] 袁居伟.浅谈航测信息系统的安全问题及对策[A].中国航海学会航标专业委员会沿海、内河航标学组联合年会学术交流论文集[C],2008.

篇6

【关键词】转速检测；温度检测；位置检测

The Conception of Aero-Engine Main Parameter Detection Circuit Design

ZHAO Peng CAI Zhong-chun XIE Bin

（Department of Aircraft and Powertrains， Avation University of Air Force， Changchun Jilin 130022， China）

【Abstract】Air testing equipment for aircraft engine maintenance support is crucial. In this paper ， through theoretical analysis and field practice for aircraft engine speed ， gas temperature after the exit of turbo ，position and so on detection circuit of the main parameters ，such as design idea is put forward .

【Key words】Speed detection； Temperature detection； Position detection

0 引言

航空发动机是飞机的“心脏”，它的性能直接影响飞机的性能和安全。发动机的转速、涡轮后燃气温度、位置等参数是航空发动机内外场维护保障的重点。因此，在地面试车时需要利用航空检测设备对这些主要参数进行检测以判断发动机的性能。现在的检测设备多以单片机或者计算机为核心进行设计，因此如何将需要检测的发动机参数转换为计算机数据采集卡可接收的的信号并进行精确测量就成为电路设计的重点。本文通过理论分析与外场实践相结合对这些主要参数的检测电路的设计提出了通用的、基本的设计思路。并通过一些具体设计进行分析。

1 转速检测电路设计思路

转速是反映航空发动机性能好坏的一个主要参数。对于转速检测电路的设计主要解决的问题是如何将转速信号转换为A/D转换器或数据采集卡能够拾取、接收的电压信号，并在快速有效测量的同时保证测量的精度，从而为外场维护提供准确的参考依据。

1.1 转速信号转换为电压信号

航空发动机转速信号是从转速传感器输出的。飞机的外场维护有着严格的要求，既不能在飞机上添加任何部件（包括传感器），也不能改变和破坏任何线路，这就造成了转速信号拾取难的问题。因此在电路设计时通常将飞机上原有的转速传感器作为信号拾取点。

转速传感器是一个三相交流测速发电机，它感受发动机转速并输出与转速成正比的频率信号[1]。转速传感器的输出频率f和发动机的转速n成正比，关系式为：

f=pni/60

式中： p――交流发电机磁极对数；i―― 减速器减速比。

因此可将对发动机转速的检测转换为对频率信号的测量，再将频率信号转换为A/D转换器能够接收的直流电压信号。对于频率的测量可以采用多种方法，主要有频压转换法、测频法、测周法等，可以视检测信号频率具体选择。图1所示的为转速检测电路设计思路示意图。

图1 转速检测电路设计思路示意图

1.2 高精度检测的实现

对于转速信号的地面测量，如何保证精度是转速检测电路设计的另一个难点及重点。因此对于检测设备的设计还应考虑如何提高转速的检测精度，从而实现转速信号的高精度检测。其主要方法是对转速传感器输出的信号通过光电隔离、滤波放大和波形转换等抑制共模干扰，并通过限压电路保证检测时的安全可靠[2]。这样可以保证测量的准确性，为机务保障提供准确的信息依据，提高机务保障的效率。

2 涡轮后燃气温度检测电路设计思路

发动机涡轮后燃气温度检测是发动机性能检测的重要内容，航空发动机涡轮后燃气温度通过热电偶来测量，热电偶将发动机涡轮后燃气温度信号转化为热电势信号传送给温限系统。

2.1 温度信号转换为热电动势信号

热电偶是一种能量转换型温度传感器。其由两种不同导体A和B组成一个闭合回路，当接触点温度不同时，则在回路中有电动势产生，形成回路电流，产生热电效应。

根据热电偶工作原理，热电偶感受温度变化输出热电动势[3]。热电偶回路的热电势由两部分组成，一部分是两种导体的接触电势，另一部分是单一导体的温差电势。其分布如图2所示。

图2 热电偶回路总热电动势

回路总热电势为：

EAB（T，T0） =EAB（T）+EB（T，T0）-EA（T，T0）-EAB（T0） （1）

其中：EA（T，T0）和EB（T，T0）为温差电动势，EAB（T）和EAB（T0）为接触电动势。

当热电极材料确定后，热电偶总的热电动势EAB（T，T0）成为温度T和T0的函数之差。

2.2 热电偶冷端温度补偿思路

热电偶输出的热电动势是感受热端温度所产生的热电动势与感受冷端温度所产生的热电动势的差。因此要检测热电偶温度必须检测其冷端温度，才能计算出热端温度[3]。基于此原理对涡轮后燃气温度检测电路的设计主要采取热电偶冷端温度补偿的思路。

根据热电偶的工作原理，可以通过补偿导线把施加到温度控制器的ET或试车时T6热电偶产生的ET通过检测插座引入到检测设备内，这相当于把热电偶延长了，这时到达T6检测电路的热电动势不再是ET而是ET1，然后通过测量ET1和补偿导线与检测电路连接点处的温度TL（冷端温度）就可以计算得到T6[4]。

对于冷端温度TL的测量，可将温度传感器放置在补偿导线与检测电路的连接点处，温度传感器输出与TL成线性关系的电流信号，经电阻成正比地转换为直流电压信号UL，再传入数据采集卡，并在数据采集卡内完成模数转换变为数字量，控制器读取该数字量，经过计算即可以得到TL，得到TL后通过热电偶在冷端温度为0℃时的分度表进行反插值就可以得到冷端补偿电压EL。通过计算机对EL、ET1进行运算就可得T6真实温度。（下转第30页）

（上接第5页）基于这种思路设计的冷端温度检测电路，已经应用于现代飞机检测中，由于此电路具有线性度好、灵敏度高、电路简单、安全可靠等特点，在实际应用中取得良好的效果。

3 位置检测电路设计思路

航空发动机位置检测是发动机地面检测的重要项目。尤其是压气机进气导流叶片位置的变化直接影响发动机的供气量，如果发动机的供气量与需气量不相一致，就可能会导致压气机发生喘振或者进气道痒振。因此设计相应的位置检测电路是必要的。

对于发动机位置检测主要是通过在检测位置加装专用电阻式位置传感器实现，电阻式位置传感器将位置的变化转换成与之呈线性关系的电阻值的变化，然后再经阻值测量电路，实现对信号的测量[5]。其示意图如图3所示。

图3 位置检测电路设计思路示意图

3.1 恒流源阻值检测电路设计思路

对于阻值的测量主要采用恒流源法。向电阻Rx （电阻式位置传感器阻值）提供恒定电流Is，通过测量输出端电压Ux即可计算出电阻Rx的阻值。输出电压关系式为：

Ux=Rx・Is（2）

恒流源的产生方法有很多，有基本恒流源法、基于OP07运算放大器的恒流源法等。但实际使用中发现，这两种恒流源电路的恒流效果并不理想。基本恒流源电路本身误差大，基于OP07运算放大器的恒流源电路的误差主要是运算放大器正相输入端电压的稳定性不好造成的。解决的办法主要是利用高精度的恒压源输出稳定电压作为运算放大器正相输入端电压，这样可以有效地提高恒流效果。因此在检测电路的设计中一定要结合实际需要对电路进行完善。

3.2 高精度检测电路设计思路

对于恒流源测电阻的电路其主要问题在于能否保证测量的精度，从而为机务保障提供准确的信息。当恒流源通过电阻时输出一定的电压，对于输出的电压可以通过减法电路将电压范围进行放大，并通过放大电路将电压放大到与数据采集卡电压相一致。这样就可以提高检测的精度。其示意图如图4所示。

图4 高精度检测电路设计思路

4 结论

本文通过理论分析与外场实践相结合对发动机主要参数的检测电路提出了通用的设计思路，不仅提出了检测电路的设计思路，而且有针对性的提出了高精度检测电路的设计思路。为航空发动机检测设备的设计与升级提供了基本的设计理念。

【参考文献】

[1]李晓明，蔡忠春，蒋宁.航空发动机转速信号的检测[J].长春工业大学学报：自然科学版，2007，28（2）.

[2]孟凡娟，姚进，任德均.飞机发动机转速实时检测与仪表系统的研制[J].机械，2004，31（8）.

[3]蔡忠春，李晓明，姜晓莲.航空发动机热电偶冷端温度检测电路设计[J].计量与测试技术，2011，38（7）.

篇7

【关键词】航空测量 定位技术 实践

1.前言

近年来，我国对于航空动态的测量在GPS定位中主要是通过双差模型进行基于OTF等方法进行动态基线的处理，因此，地面上所设定的GPS基准站主要是能够在进行航空测量时保障动态基线解算可以提供精确性以及可靠性。我国地区类型复杂且地域辽阔，进行大范围的航空动态测量使得财力、人力、物力等的投入的增大是必然的，而对于地面基准站的建设也是相当有难度的。随着钟差产品精度以及IGS轨道产品技术的不断提升，精密单点定位技术的应用越来越受关注，为将来航空动态定位提供了新型且有效的解决路径[1]。

2.精密单点定位技术在航空测量中的实例

精密单点定位技术中的TriP软件是通过Visual C+ +编程所实现的算法软件，它具有动态定位以及后处理静态定位的功能。下面将引用TriP软件对格陵兰地区使用航空Lidar测量以及航空重力所收集的关于动态GPS数据进行精密单点定位技术计算的实例进行探讨：首先，于2004年7月1日上午由冰岛飞往苏格兰的航班从上午七点四十分起飞至十一点三十分降落，整个飞行总花时为三个小时五十分钟，两地的距离大概有八百四十公里，飞机上配置了包含备份使用的两套GPS接收机天线，并且安装了航空Lidar测量设备、航空重力仪以及惯性导航设备，而GPS采用1S的数据。航线的中间以及两端分别设定有3个地面基准站，都是用作双差动态定位的解算，同时，精密动态单点定位技术还使用了卫星钟差产品以及JPL提供的轨道产品。

3.精密动态单点定位的分析

参数估计的模型精度以及内符合精度都是根据使用观测值进行验后残差所计算得出的RMS值的大小来评价，若模型精度较高且所对应的残差RMS值较小则表明观测值的验后残差较小。飞行期间通过精密动态单点定位所计算出观测值的验后残差，而小部分的几颗卫星记录里面的验后残差都超过了5厘米左右，且在对应历元时刻卫星的高度都低于15。。TriP软件的定位解算是根据高角度对观测值进行了加权处理，但事实上高度角卫星的观测值对定位解算的作用其实不大，为此，小部分的卫星的部分历元所产生的验后残差相对来说都比较大，但是根据验后残差所计算得到的每个历元的RMS值均优于大约2厘米左右，同时，内符合精度在使用精密动态单点定位技术的情况下可以达到几个厘米的水平。每个历元的三维RMS值都可以通过静态数据模拟动态点定位在一个基准站上的处理从而获得观测值的验后残差来计算出来，并且实际通过动态单点定位所解算出来的RMS相比静态模拟动态之下所解算得到的三维RMS要大得多。其实，以内符合的角度来看，静态数据模拟动态所解算出来的精度远远比测动态数据定位所解算出来的精度还占据更多的优势，最为主要的是动态数据的质量比不上静态数据的质量，与此同时，动态飞行条件远没有静态基准站天顶对流层湿延迟的处理条件好[2]。

4.精密动态单点定位已知坐标和双差解的比较

上面的分析说明了精密动态单点定位的内符合精度以及模型精度，下面以TriP精密动态单点定位的数据来进行更深入的分析和比较，包含了飞机多基准站双差解与实测的GPS有关数据的动态单点定位之间的比较，同时任意选择一个基准站的有关数据，以Trip模拟动态单点定位所结算出已知坐标比较，同双差解的比较结果是以时间作为横轴，Trip软件计算的所得多基准站双差解与每个历元的坐标所相对应的作为分别以N、E、U作为分量上的不同；而以TriP模拟动态定位将已知坐标与每个历元的坐标之间的求差做出静态模拟动态处理的比较结果，也是以N、E、U作为分量上的不同。在飞机上所采集到的数据相比较基准站所采集的数据而言要短得多，并且两者之间的时间轴起点也不同，将每个历元的坐标进行统计分析能够得出如表1所示，飞行期间两者的数据都存在着一些系统上的差异，这种差异有极大可能是来源于双差模型间同非差单点定位模型的差异，部分来源于轨道误差以及卫星钟的误差，而Trip所使用的模式是非差模式，因此轨道和卫星钟差要使用IGS的产品，钟差产品的精度与轨道的精度在IGS分析中心有了相当高的精确度数，但是就几个h的动态数据处理而言，钟误差和轨道误差对定位结果有很大影响，双差过程将卫星钟差以及双差模型中轨道误差进行消除，其中还包含了对流层湿延迟在内的估计误差。事实上，表1右半部分的数据统计与动态单点定位的解同商用软件中的双差解在三个分量上的不同还不能够准确反映出Trip的真实精确度数，飞机的真实轨迹无从得知，而双差解的数据也存在着误差，目前也都是使用双差解的模式来进行对航空测量的动态定位，因此这是一种外部的检核手段之一。要准确真实地反映出Trip精密单点定位的真实精确度数就要通过静态的模拟动态试验来呈现出Trip精密单点定位的潜在的精度或者动态定位能力，已知的基准站坐标是精确的。静态数据模拟动态解算方法是可以对动态定位精度的有效检验方法，唯一不足的是这种方法所给出的外符合精度比内符合精度在真实动态下要低得多，导致这样的情况主要因素是动态条件采集的数据质量相比静态数据的质量的条件要差，如表1所示可以证明数据中周跳较少，多路径误差也相对小得多。

5.结束语

综上所述，精密单点定位技术可以再无地面基准站的条件下实现亚dm级的飞机动态定位，同时还可以达到短基线双差固定解相当的精准度水平，所以，基于精密单点定位的技术是可以实现无地面控制点的航空测量。传统的高精度的相对定位并不能被精密单点定位所替代，因为两者之间都各有优势，只要将所有的模型进行正确的处理也会使得精密单点定位和相对定位的结果基本是相一致的。另外，精密单点定位中所使用的卫星钟差产品以及IGS数据处理中心的精密星历在软件算法正确的前提下考虑到了所有的不能忽视的误差模型的改进，使得精密单点定位的精度以及可靠性在很大程度上也决定于IGS产品的精度和可靠性。

【参考文献】

篇8

【关键词】航空摄影技术；铁路工程测量

中图分类号：P216文献标识码： A

一、前言

伴随世界范围内的电子计算技术的迅猛发展，并应用到航空摄影测量专业，航空摄影测量迅速进入解析摄影测量时代。航空摄影技术在铁路工程测量中的主要应用，为我国铁路的工程施工、安全运输、技术改造和科学管理做出了突出贡献。

二、航空摄影测量技术发展历程

航空摄影测量技术从19世纪初产生以来，经历了一个世纪的发展，实现了一次又一次技术上的飞跃，如今已成为地理信息原始数据获取的主要技术手段。本文在航空摄影技术起源开始直到目前数字摄影测量时代的技术发展进程中发现，目前IMU/DGPS辅助航空摄影测量技术在国际上属新兴技术，随着技术进步和应用实践日益成熟，并逐步应用到航空遥感的各个领域。2004年国际摄影测量与遥感大会上。该技术也是重点讨论技术之一。会议认为该技术是对传统的摄影测量的重要革新，是未来航空遥感和航空摄影测量技术发展的趋势。

首先，数字航空摄影像机、机载GPS辅助测量、IMU／DGPS已经在国家基础航空摄影项目得到大量应用，但对铁路测绘1：2 000比例尺以上的地形图(铁专院曾做过机载GPS试验，铁三院也少量使用过数码航片测绘地形图)以上，在技术上要达到规模化的实际生产应用，其发展趋势是不容置疑的。另外，机载激光探测与测距系统(LIDAR)、数码航摄仪、机载GPS及惯性导航系统(INS)有机结合，使用大容量高速计算机，经过专用软件处理，可在空中完成地面高程模型DEM及数字正射影像图DOM的生产模式，将大大提高航测成图的作业生产效率，减少生产环节，缩短生产周期，提高成图精度，提供更为丰富的地理信息。我们相信，在不远的将来LIDAR系统将走进铁路航空摄影测量行列中来，科学技术的不断发展将给铁路航空摄影测量带来不断的变化，就像电子计算机技术带来了数字航空摄影测量时代的巨大变革一样，一切都是可能的。

三、航测技术进入我国铁路测量的必要性分析

（一）既有铁路测量只有引入先进技术才能适应铁路运输发展的需要

20世纪80年代，开放改革政策促使我国国民经济高速发展，国家开始对铁道部门提出挖潜、提高速度、提高运量的要求。面对全国上万千米的铁路线，当时的技术力量与手段只能进行线上与铁路相关建筑物的测量工作，在既有铁路测量中引人先进的测绘技术已成为当务之急。1984年，铁道部专业设计院向铁道部送上《关于在铁路营业线上积极采用航测遥感技术的建议》，李森茂部长做出“这项工作应该支持去做,但应按急需分步去搞”的重要批示。1985年3月铁道部委托基建总局举办“铁路航测知识技术干部普及班”，专业设计院授课，主要参加人员是各铁路局主管工务的领导。孙永福副部长在开学典礼上讲话，强调要在铁路复测中推广应用航测技术。此后，航测在既有铁路测量中应用得到较快发展，至今已成为我国既有铁路测量的重要技术。

（二）航测技术进入既有铁路测量产生巨大的社会经济效益

据郑州铁路局统计，既有铁路测量采用航测技术可以缩短复测周期，比地面人工测量快3-4倍。航测测绘的大比例尺图比人工地面测绘的质量高，通过调绘资料可检查纠正、补充现场测量、调查的错误和不足，从而获得准确、详细的铁路带状地形图；铁路局采用航测比地面测绘节省经费10%-20%。据北京局统计，采用航测方法仅用6年时间就完成了用常规方法需20年才能完成的复测任务，费用仅为地面人工测量的50%。既有铁路测量引入航测先进技术具有以下的主要作用：(1)加决既有铁路复测工作进度，及时建立起反映现场状况的铁路台帐；(2)有效地解决铁路用地测量问题，较快地完成铁路地籍测量；(3)可获取详尽、丰富、逼真、准确的地物、地貌信息，扩大了测量成果的应用范围,成图范围大于地面人工测量；(4)通过航测手段，获取大量的图形图像数据，建立铁路工务用地等管理信息系统，提高铁路运输管理的科学性。据了解,既有铁路航测成果不仅用于工务，还用于土地、房管、运输、机务、电力、规划、设计、路基防洪、公安保卫、环境保护。既有铁路航测为铁路技术改造、电气化改造和干线提速等提供了丰富、可靠的基础技术资料。

四、航空摄影技术在铁路工程测量中的应用展望

我国现代既有铁路航测主要表现在两方面。一方面是使用先进的测绘设备、新的测绘技术；另一方面是为用户(铁路局)提供高科技产品，为铁路运输安全，实现信息化和现代化管理创造条件。

比如，铁路航空摄影一般为黑白片航空摄影。无论从技术，还是经济角度，黑白航空摄影已完全满足了铁路航测制图的需要。但是，现在的情况发生了变化，测绘铁路1：2 000比例尺地形图仍采用传统的黑白片航空摄影，但在有特殊需要的铁路枢纽和大型车站时，开始使用彩色航空摄影，例如铁四院在武昌-广州铁路客运专线项目中，对困难复杂的长沙地区实施了真彩色航空摄影；一般既有铁路复测也是黑白片航空摄影，但很多铁路局也开始要求对既有铁路实施真彩色航空摄影，并提供彩色正射影像图，使提交的既有铁路复测资料面貌一新。此外，由于现有市场招投标竞争的复杂性，高科技含量往往具有更大的夺标胜算，所以，一些地铁、轻轨项目也逐步采用大比例尺彩色航空摄影。例如，铁二院完成的深圳-龙岗地铁项目采用了1：4 500大比例尺彩色航空摄影，收到良好效果。

（一）结合铁路测量的实际，发挥卫星定位，即全球定位系统(GPS)的测量作用

GPS技术在既有铁路航测中的主要应用范围是：航空摄影。在航空摄影时，使用GPS导航，可以取得质量更好的航空摄影资料。既有铁路航测外业。根据铁路测量是沿铁路的带状测量，建立窄带状的GPS控制网，采用静态测量方式，进行高精度的导线测量。另外以快速静态测量方式测定像控点、线路联测点。实时动态(RTK)定位技术是以载波相位观测值为根据的实时差分GPS(RTDGPS)技术，它是GPS测量技术发展的一个新突破，在铁路工程中有广阔的应用前景实时动态定位(RTK)系统由基准站和流动站组成，建立无线数据通讯是实时动态测量的保证。其原理是取点位精度较高的首级控制点作为基准点，安置一台接收机作为参考站，对卫星进行连续观测，流动站上的接收机在接收卫星信号的同时，通过无线电传输设备接收基准站上的观测数据，随机计算根据相对定位的原理实时计算显示出流动站的三维坐标和测量精度。这样用户就可以实时监测待测点的数据观测质量和基线解算结果的收敛情况，根据待测点的精度指标，确定观测时间，从而减少冗余观测，提高工作效率。

（二）充分应用电子计算技术，实现内外业一体化和CAD技术自动绘图

在既有铁路航测外业和复测中，充分使用电子计算机技术。全站仪与计算机配套使用，控制测量及曲线测量中所有数据，作到互相传输通讯，并应用自行研制的从野外测量数据获取到数据处理软件，对数据实时处理，而这些结果能与航测内业软件接口，实现航测外、内业一体化。

（三）铁路带状电子影像图集和三维景观图

电子计算技术与影像处理技术相结合，可制作既有铁路的带状电子影像图集。该图集是航空摄影影像与数字线划图的结合，直观地反映既有铁路现场的各种信息。电子版影像数据无需任何图像软件就能打开，方便使用。沿线三维景观图直观地再现铁路及两侧的地物、地貌，有利于抢险救灾和立交道口的技术改造。由模拟仪器过度到数字化成图系统，在采集方法上有了较明显的变化，航空摄影测量大比例地形图应该说精度较高。对于 5%高程较差大于 0.3m 是由于测标切准地面时分不清所致，应提高作业员判断立体影像的能力，对于山区在选择像片控制点时，应注意点位分布，对于铁路工程来说，在当今铁路发展迅猛，边远山区铁路建设对我国经济发展也很重要，但山区地形图的测绘采用全野外测图比较困难，采用航空摄影测量是比较经济合理的，而且大大地提高了工程效率及降低了劳动强度。航空摄影测量技术在山区、林区有较大优势。

五、结束语

综上可见，航空摄影技术在我国铁路工程测量中得到了较好的应用，因为航空摄影技术能以较高的速度，投人较少的人力，获取优质和丰富的既有铁路地形信息和铁路信息。

参考文献

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(郑州方纬测绘技术有限公司，河南 郑州 451450)

【摘　要】通过分析航空摄影中数码相机的误差来源及主流校验方法的比较，讨论了相机检校的目的和数学模型、检校场的建立，并在分析实际检测数据的基础上，完善了控制点的获取效率进而改进了控制点的布设方案，验证相机内参数的可靠性，最后通过实验论证了此方法的高精度性、可靠性与可行性。

关键词 航空数码相机；检校方法；误差来源；数学模型

0　前言

近年来，随着CCD技术的发展，数字航空摄影测量已成为航测中研究与应用的热点，其相对于传统胶片有明显的优越性，但航空摄影用数码相机取代胶片式相机成为数字航空摄影测量的关键设备。传统航测所采用的相机为量测相机，其光学畸变小，它可测定内方位元素，有框标装置，其机械结构稳固，摄影中心相对所拍摄影像的相对位置是经过严格检校的。但是使用胶片相机不仅价格昂贵，还要用昂贵的仪器对胶片影像数字化，而且胶片动态范围小，故航摄数据质量低，测图周期长，影响了整个行业进步。目前市场上缺乏测量专用的数码相机，航空摄影测量作业中使用的相机大多是使用高档的商业相机，没有检校出内方位元素，镜头畸变大，为了将数码相机应用于航空摄影测量，关键一步就是对相机进行严格的检校，求出相机的内方位元素及各项畸变参数，以便在数据后处理中消除影像的畸变差，使其达到航空摄影测量作业的要求。本文通过分析数码相机的误差来源，主流校验方法的比较，讨论测定数码相机校验的目的，利用对数码像机检校数学模型的建立、检校场的建立，验证相机内参数的可靠性，最后用实例应用证明了检校的高精度性、可靠性与可行性。

1　数码相机的误差来源

数码相机是利用CCD( Charge Coupled Device)将入射相机镜头的光辐射能量转化为数字影像的，CCD传感器感光元的数量为衡量数码相机性能的重要指标[1]。数码相机的误差不仅可由光学镜头的畸变与机械误差引起，还可能由视频信号的A/D转换产生，分别称为光学畸变差、机械误差和电学误差。光学畸变是影响像点坐标质量的一项重要误差，主要是由相机物镜系统设计、制作和装配所引起的像点偏离其理想位置的点位误差，光学畸变可分为径向畸变差和偏心畸变差两类；机械误差是在光学镜头获取的影像转化到数字化阵列影像这一步产生的误差，主要由以下两个因素引起：一是扫描阵列不平行于光学影像，致使数字化影像相对于光学影像有旋转；二是每个阵列元素尺寸不同而产生不均匀变形。电学误差主要包括行同步误差、场同步误差及数据格式转换时的采样误差。

2　当前主流检校方法的比较

当前主要的检校方法大体上分两类：一类是直接线性变换解法，但它因无需内方位元素值和外方元素的初始近似值，故仅适用于非量测相机所摄影像的摄影测量处理；另一类是一种基于空间后方交会的检校方法，它以共线方程为基础，以像点坐标作为观测值，解求相机内外方位元素、畸变系数以及其他附加参数的检校方法[2]。这种方法正好适合解决数码相机所遇到的问题，因而本文利用此方法来检校，并且已经在生产实践中产生了不错的结果。

3　数码相机的检校

当前使用的主流相机是非量测相机，存在光学畸变和电的、机械的等误差。因而对数码相机的检校内容包括①主点（x，y）的位置测定；②主距（f）测定；③光学畸变系数测定。

3.1　检校的目的及数学模型

数字相机检校的目的是恢复影像光束的正确形状，即通过检校获取影像的内方位元素和各项畸变系数。前面已经提到本检校是基于一种空间后方交会的检校方法[3]。它是以共线方程作为基础，以像点坐标作为观测值，解求相机内外方位元素、畸变系数以及其他附加参数的一种检校方法。共线方程式为

以像点坐标为观测值，可列出误差方程式V=AX+BX+CX-L （3）

其中，（x，y）为像点的像平面坐标；f为影像的内方位元素；（X，Y，Z）为物方点的空间坐标；a，b，c（i=1，2，3）为影像的3个外方位角元素组成的9个方向余弦；X表示影像的外方位元素；X表示影像的内方位元素；X表示一些附加的参数，主要是光学畸变改正项。

3.2　检校场的改造

3.2.1　原有检校场

对检校场的要求：

（1）相机在“无穷远”处能获得满像幅的检校场图像；（2）检校场要有一定的层次来布设标志点；（3）相机可在不同摄站位置进行拍摄。

本次检测对象为佳能5D系列数字相机，其分辨率为5616×3744，标称焦距为35mm，影像以RAW格式存储输出[4]。使用室外检校场是在某楼正立面布设了近千个间隔为1.0～2.5m的控制点标志；该楼高约30m，宽约为100m，墙体有电梯、走廊和凹槽，构成了前后四个层次的立体结构。拍摄点为距离检校场大40m以外，与焦距相比，可视为无穷远处，获取的影像能充满像幅。

3.2.2 　控制点标志及空间定位数据的获取

对于控制场标志点的选取最初制定了多套方案，包括材料、形状等，为了提高控制点坐标的获取效率和长期使用的目的，经过多次反复的测试控制点标志由黑色的铝片做成，并且创性地在铝片中间粘贴了全站仪棱镜反光片[5]。此检校场是在成熟的原检校场的基础上通过扩展、加密布设后形成的。在控制点外业测量中用全站仪使用全圆测回法(半测回)进行测量，之后内业进行数据处理计算得到每个点位的精确坐标。

3.3　参数可靠性验证

基于像点系统误差改正模型和像主点坐标，用VC++6.0编写了相应程序，对所拍摄像片进行畸变差改正，并进行重采样；随后检校软件对重采样后相片经重新求取各系统误差参数与内方位元素，通过解算软件查看相片畸变差,影像最大畸变小于1微米(一个像元为9微米×9 微米)，已在限值范围内。

4　结束语

通过上述分析可以得到以下几点结论：第一，对于大面阵数码相机，基于室外控制场的检校具有精度高并且可靠的特点；第二，在建立检校场时，控制标志点应该尽量均匀分布，并且需在3个坐标方向上有一定的延伸，以免造成线性方程的强相关；第三，对于航空用数码相机，像点很小的误差都会给物方点位精度带来比较大的影响；第四，航空数码相机检校存在主距的锁定与相机固定问题，在相机检校之前需考虑如何将其机械固定又不影响相机的操作。大型室外航空摄影数码相机检校场的创新设计建设，再加上高精度的相机检校方法，只要按照既定操作步骤即使非专业人士也能够得出高精度的相机检校数据。这对今后航空摄影数码相机的应用范围扩展了空间，只要是能满足一定条件的高档普通摄影数码相机完全可以达到摄影测量的高精度、大视场角要求，从而加速了航空摄影测量的更进一步发展。

参考文献

［1］张建霞,李安福,刘宗杰.航空数码相机及其应用分析[J].测绘科学,2009,05:87-88.

［2］李绍刚,陶安利,杨铁利,吴晓明.航空摄影测量数码相机的检校方法研究[J].测绘科学,2010,06:50-51.

［3］张建霞,王留召,刘先林,李天子,郭辉.数字航空摄影测量的相机检校[J].测绘通报,2005,11:42-43.

［4］王留召,张建霞,王宝山.航空摄影测量数码相机检校场的建立[J].河南理工大学学报:自然科学版,2006,01:46-49.

篇10

关键词：计算机技术；航空摄影测量

中图分类号：TP311文献标识码：A文章编号：1009-3044(2011)14-3471-02

1 概述

众所周知，摄影测量从模拟摄影测量开始，经过解析摄影测量阶段,现在已全面进入数字摄影测量时代，实现了摄影测量从人工操作到半自动化、自动化处理的过渡，除了摄影测量技术的发展以外，还与计算机技术的发展密不可分。本文主要介绍计算机技术的发展对航空摄影测量内业工作的贡献。

2 航空摄影测量

航空摄影测量指的是地形摄影测量，从航摄飞机上对地面进行摄影，再利用测量仪器对地面被摄的各种地物、地貌的空间位置进行测定，以一定的比例尺并按图式符号将其绘制成各种地图产品，它是摄影测量的一个重要分支。航空摄影测量是我国传统测绘的重要组成部分，同时航测法成图是测制国家基本比例尺地形图的最基本手段。航空摄影测量的主要任务是测制各种比列尺的地形图和影像地图、建立地形数据库，并为各种地理信息系统和土地信息系统提供基础数据。

3 计算机技术的发展对航空摄影测量工作的贡献

3.1 计算机技术的发展对立体测图仪器的贡献

在二十世纪七十年代到八十年代，我们使用的是模拟立体测图仪，虽然这种仪器笨重、定向繁琐，绘图桌与仪器靠连杆连接，采集时还要回头看图版，定向完成后最担心的是怕图版移动，作业很不方便，当时一个工作日只能完成几个模型的定向，采集地形数据也很慢。但是当时的模拟立体测图仪已解决了传统野外测量中前方交会、后方交会的计算问题，它本身就是一台精密的、机械的、模拟计算器，该“计算器”用两根精密的空间导杆模拟前方交会，从像点坐标直接解算，给出其模型坐标，可以避免人工用“对数表”或机械的手摇计算机，进行前方和后方交会计算。因此，摄影测量当时就与计算机联系在了一起。

八十年代末期，随着计算机技术的发展与引入，摄影测量的严密解算成为可能，计算机能自动解算相对定向的元素，从而出现了解析立体测图仪，这种仪器是由量测仪--绘图仪―计算机组成，定向简单，测图速度快且数据能够存储，避免了许多重复性的工作，减少了作业员的劳动时间，也使工作效率提高了许多。

九十年代末期，随着摄影测量技术的发展，以及计算机技术及其应用的不断渗入，全数字摄影测量系统应运而生，这种仪器直接将扫描影像导入计算机，计算机不仅可以代替人工进行大量的计算，而且已经完全以计算机视觉代替人眼来识别同名点，进行立体观测。这种仪器只利用一台计算机，加上专业的摄影测量软件，就代替了过去传统的、所有的摄影测量的仪器，并且自动化程度高、作业速度快，效率高，极大地减轻了作业员的劳动强度。同时它对各种地形有很好的适应性。可以自动完成航摄相片、数码影像、构架航线、分段航线，卫星影像，多种焦距等复杂区域的加密工作，而且还能制做3D产品，实现航测成图内外业一体化。

3.2 计算机技术的发展对空中三角测量（加密）的贡献

作为航空摄影测量内业工作头道工序的空中三角测量是以电子计算机为基础的，二十世纪八十年代，我们使用的是我国第一代晶体管计算机―121机和TQ16机型，这种计算机体积很大，几乎占满整个机房。当时有这种计算机的单位很少，解算之前还需和他们预约联系上机时间，既费时间又费人力。这种早期的计算机，输入部分是首先把量测的像点数据用“二进制”的穿孔机制成黑色纸带，通过特制的光电机输入到计算机里，而后输出打印成果。工作效率低，并且有些问题已成为空三加密提高精度和速度的瓶颈。当时采集像点坐标的加密仪器是国产的“劳动”牌1818坐标量测仪，这种仪器观测既需要手工记录还要人工计算连接差，定向速度慢，工序也繁琐。随着计算机的发展，80年代末期航测内业生产的龙头工序空三加密淘汰了笨重的晶体管计算机，启用了长城0520多用户微机，工作效率比使用晶体管计算机提高了百倍，空三加密使用的仪器从模拟更换成了JX-3的解析测图仪，从此告别了手工记录的时代。

过去的空三加密工序，使用转点仪、立体坐标仪或解析测图仪，为下面的测图工序提供加密成果，而如今随着全数字摄影测量系统的诞生，现在的空三加密工序与整体的测图工序几乎密不可分，只利用一台计算机就将空中三角测量与测图放置在一个统一的系统中，使整个区域内的结果达到最佳的衔接，即按区域网平差的结果进行衔接。通过空三加密工序又可以省去后面测图工序的整个定向过程，不仅减少了工作量，而且会提高成图精度。

随着计算机技术及摄影测量技术的不断进步，空三加密也从常规作业已发展到了GPS辅助空中三角测量、IMU/GPS空中三角测量、数码航片、卫星影像高新技术；利用GPS辅助空中三角测量IMU/GPS数据的联合平差可直接获得测图所需的每张像片六个外方位元素。此方法可使航空摄影测量外业大量减少或完全免除地面像片控制点，甚至无需空中三角测量即可测图，从而大大缩短外业作业周期，提高生产效率，降低成本。

3.3 计算机技术的发展对航测成图产品的贡献

传统的航测成图产品主要是描绘在纸上的线划地形图或印在相纸上的影像图，图纸是地形信息地唯一载体，储存极不便利。成图的精度也由于刺点、绘图、图纸伸缩变形等因素的影响会大大降低，而且工序多，手工操作劳动强度大，质量管理难，成图周期长。而今的航测成图产品是数字的产品，数字线划测图（DLG）地形信息载体是计算机的存储介质（磁盘、光盘、DVD-ROM），其提交的成果是可供计算处理、实时更新、远距离传输，多方共享的数字地形图数据文件。数字正射影像图（DOM）和数字高程模型（DEM），凭借着其直观易懂、信息量丰富也倍受人们的青睐。不仅如此，这些数字产品还可复合出多种地图产品，以供各行各业的不同需求。

4 结束语

由于摄影测量的发展，以及计算机技术等高科技的不断引用，使得航空摄影测量工作效率大幅提高，劳动强度减轻，生产成本降低。不仅如此，还为航空摄影测量产品的应用提供了广阔前景。目前计算机技术的水平，对于数值计算和文字处理己能满足，但是对于数字影像的信息提取和影像分析尚有欠缺。我们相信，随着计算机技术的发展，航空摄影测量还将会提高到一个新的水平。

参考文献：