[实用新型]一种适用于小扰动环境的摄影测量系统

说明书

本实用新型提供了一种适用于小扰动环境的摄影测量系统，包括：飞行平台、以及搭载于飞行平台的：主光学成像分系统和置于主光学成像分系统两侧一定基线距离的副光学成像分系统，用于采集视场范围内的序列影像并提供大基高比影像数据；双天线位置姿态测量分系统，用于测量摄站的位置与姿态信息；同步控制单元，用于控制主光学成像分系统和副光学成像分系统同步成像，以及主光学成像分系统和副光学成像分系统与双天线位置姿态测量分系统在同一时间基准下工作。

技术领域

本实用新型涉及一种摄影测量系统，尤其涉及一种适用于小扰动环境下的摄影测量系统。

背景技术

低空飞行平台包括无人机、飞艇等由于飞行高度低、可采集更大比例尺的图像数据，且价格相对低廉，对起飞降落场地要求低等原因，目前在对地观测领域已得到了相当广泛的应用。系留气球在监视、预警、通讯等领域已得到了大量应用，在摄影测量领域，其作为无动力航空平台，具有随机振动小、滞空时间长等特点，可对常用低空飞行平台起到补充作用。搭载于系留气球的摄影测量系统可应用于测绘、变化检测、考古、林业、工程测量、海岛(海岸线)测绘与监测等领域。

然而系留气球平台使用缆绳将其锚泊在地面，在一定高度空中飘浮，其在空中随风力进行小扰动运动，运动随机且速度慢，难以满足普通航测的基高比要求。其他如系留无人机、吊装、风筝等在空中小扰动运动的平台也同样存在类似的问题。

在摄影测量中基高比是指构成立体模型的两幅空间影像的距离(基线以及两影像基线中心到被摄物体间距离的比值；基高比直接决定了摄影测量立体模型的量测精度，传统大航空摄影测量规定航摄必需保持等高、直线飞行、航向影像重叠不低于60％、旁向影像重叠不低于30％，同样重叠度过大的影像建立立体模型也将影响其立体模型的交会精度。对于小扰动环境飞行平台，采用目前常用的直接搭载观测相机的方式，存在以下问题：(1)容易导致立体像对摄影基线小，高程精度差。(2)对于利用地面控制点绝对定向进行影像产品定位的方式，不适用于地面情况复杂，仅可布设少量控制点或难以布控的区域。(3)对于利用与摄影测量系统固连的位置姿态测量系统进行影像产品定位的方式，在飞行平台小扰动情况下不能得到航向角高精度测量值。

如图1所示，A.T.Mozas-Calvache[1]采用直径2.5m、载重1kg的系留气球，搭载一个非量测相机(Canon D5)，并安装小型棱镜，由三到四个人拉动系留缆绳，使气球移动到设计的摄站位置，利用地面的全站仪对准棱镜来测量摄站位置坐标。该方案存在以下问题：(1)受人力及安全性限制，不适用于体积较大、重量较重的系留气球平台。(2)受全站仪观测范围限制，不适用于升空较高，全站仪与棱镜距离超过300m的系留气球平台。(3)受人工牵引移动限制，不适用于地面环境复杂、难以行走的区域。

[1]A.T.Mozas-Calvache，J.L.Perez-Garcia，etc.Method for photogrammetricsurveying of archaeological sites with light aerial platforms.[J]Journal ofArchaeological Science.2012，39：521-530。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型提供了一种适用于小扰动环境的摄影测量系统。其无需满足航测飞行要求、精度高、不受地面环境影响，不受升限高度影响。

(二)技术方案

本实用新型提供了一种适用于小扰动环境的摄影测量系统，包括：飞行平台、以及搭载于所述飞行平台的：主光学成像分系统和置于主光学成像分系统两侧一定基线距离的副光学成像分系统，用于采集视场范围内的序列影像并提供大基高比影像数据；双天线位置姿态测量分系统，用于测量摄站的位置与姿态信息；同步控制单元，用于控制所述主光学成像分系统、副光学成像分系统和双天线位置姿态测量分系统同步成像，并保证三者在同一时间基准下工作。