王曉晨　孟婷

[摘要]通過對三線陣立體模型的構(gòu)建，對三線陣影響的立體測繪進行了精度的分析，并研究了影響測繪精度的因素，對影響衛(wèi)星測繪精度的因素如GPS定位系統(tǒng)、時統(tǒng)等進行了詳細分析，同時提出了提高衛(wèi)星測繪精度的具體技術(shù)方法。

[關(guān)鍵詞]三線陣 立體測繪 精度 方法

[中圖分類號] F407.1 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2015）-9-284-1

三線陣立體測繪衛(wèi)星是指一種測繪衛(wèi)星，這種測繪衛(wèi)星是以三線陣CCD立體測繪相機為有效載荷的，這種測繪衛(wèi)星不但可以實現(xiàn)立體影像的獲得，還可以通過它得到所要測繪的東西的姿態(tài)、軌道位置等信息，并且能夠在無地面控制點的條件下，實現(xiàn)對地球、月球等星球表面地形圖的測定。在無地面控制點的條件下，如果想要實現(xiàn)未知地區(qū)的定位和一定精度的測繪，必須要對三線陣立體衛(wèi)星測繪系統(tǒng)提供相應(yīng)的條件，比如要先用三線陣相機對地面進行推掃成像，形成具有一定重疊的影響，再利用相關(guān)儀器來進行對衛(wèi)星姿態(tài)的測量，以此來得到衛(wèi)星在慣性坐標系中的具體位置，這就為三線陣的影響提供了三個外方位角元素，最后再利用軌道測量儀器對軌道進行細致的定位測量。立體衛(wèi)星的最終測繪精度主要是受到衛(wèi)星系統(tǒng)的一些技術(shù)指標的影響，這個問題在衛(wèi)星的設(shè)計階段和制造過程中可以得到很好的解決。

1精度要求

三線陣對立體測繪的精度要求較高，其通常是以某種比例尺的地形圖的精度為基準，地形圖通常是利用等高線來表示地貌及地況，而等高線的繪制則是要依靠對實際地形的考察并根據(jù)一定的比例才能夠繪制出來，那么通過三線陣立體測繪的方式來實現(xiàn)對等高線的繪制，其關(guān)鍵就在于高層測量的誤差是如何決定地形的等高距的，采用三線測量技術(shù)對于衛(wèi)星精度的測量有著及其重要的作用，根據(jù)實地考察及測量得出的相應(yīng)地圖的比例尺及等高距等數(shù)據(jù)與其它數(shù)據(jù)與哦著復(fù)雜的關(guān)系，因而需要對這些數(shù)據(jù)進行細致的誤差分析。

2誤差分析

2.1姿態(tài)角的誤差

姿態(tài)角誤差的產(chǎn)生的主要因素是姿態(tài)角內(nèi)插誤差，當然也有呈敏感器指向誤差以及發(fā)射失重誤差等因素的作用，這些因素的單一或共同作用下，可引起夾角值的變化，進一步就會導(dǎo)致姿態(tài)角誤差，當然實際情況中，除上述因素外，影響姿態(tài)角的因素還有很多，比如光軸夾角誤差等，在實際的測量中，要考慮到各種因素對姿態(tài)角誤差的影響，并對每一個影響因素都要進行仔細的分析和相應(yīng)的計算，將計算的結(jié)果帶入到對應(yīng)計算公式中，就可以得出姿態(tài)角誤差對高層測量的影響值。

2.2焦距及點坐標誤差

通過對影響點坐標誤差的因素的分析，可以得出測量點的具體精度為0.0048mm，將這個數(shù)據(jù)與焦距測量誤差0.02mm帶入到相應(yīng)的公式中計算得出，測量誤差對高層測量的影響值為1.1m。

3提高測繪衛(wèi)星的測繪精度的方法

在沒有控制點的基礎(chǔ)上想要達到定位及對測繪精度要求，就必須對系統(tǒng)中的軌道定位、時間同步等能夠影響到測繪精度的因素進行深入分析，并根據(jù)其特征提出一定的技術(shù)改造措施，使測繪的結(jié)果能夠達到最終的標準要求。

3.1軌道定位的精確制導(dǎo)

GPS軌道定位是測繪系統(tǒng)中精確度較高的的定位方法，這種方法能夠增強定位的精度和準確度，同時在一定程度上還能夠降低基線誤差，極大的提高的軌道定位的精確性。我國當下應(yīng)用的GPS定位系統(tǒng)主要有兩種，一種是測量性GPS接收機，另一種是導(dǎo)航性GPS接收機，這兩種單頻的軌道定位系統(tǒng)都是采用的C/A碼。首先對于測量型GPS接收機，其在提供導(dǎo)航解時，同時能夠?qū)υ紨?shù)據(jù)進行記錄，測量型GPS接收機通常通過精密的事后定軌來提高定軌的精度，而導(dǎo)航型GPS接收機則是通過確定C/A碼的偽距，進而直接確定了導(dǎo)航解，并以此獲得衛(wèi)星軌道的具體位置。根據(jù)相關(guān)的標準和要求，測量型的接收機主要應(yīng)用于衛(wèi)星的立體測繪系統(tǒng)。目前擁有的GPS接收機的位置精度和速度精度都可以達到較高的水平。

3.2增強時間的測繪精度

衛(wèi)星測繪的時間測繪精度能夠影響三線陣立體測繪衛(wèi)星的精度分析，以此來保證各種測繪數(shù)據(jù)的精度，并保證在同一時間內(nèi)能夠完成對各種數(shù)據(jù)的處理，這里以GPS系統(tǒng)的時間為基準，將其定為統(tǒng)一測繪的基準時間，當然也要同時與自然時間進行對比，然后完成時間的統(tǒng)一，在對時間進行統(tǒng)一的更定后，各個同一時間的設(shè)備需要及形象贏得計數(shù)，但這個過程必須保證使用高穩(wěn)時間單元來進行計數(shù)。

3.3增強姿態(tài)測量的精確度

在姿態(tài)測量中，比較常用的是星敏感器，因其精度比較高，所以應(yīng)用較為廣泛，在這個基礎(chǔ)上，對其進行精確測定，可以采用與GPS數(shù)據(jù)相結(jié)合的測量方式，同時注意與陀螺組合驚醒配合進行測量，進一步加強姿態(tài)測量的精確度，這種方式也能夠較好地將多方位角控制造一個合理的范圍內(nèi)。我們可以使用增多衛(wèi)星上的星敏感器的方法來進一步提高姿態(tài)測量的精確度，對于星敏感器傳來的數(shù)據(jù)要及時進行分析，同時結(jié)合陀螺數(shù)據(jù)及聯(lián)合定資算法，對共同衛(wèi)星進行姿態(tài)結(jié)解算，增強衛(wèi)星時間測繪的精確度，例如，日本的ALOS衛(wèi)星，它的測繪衛(wèi)星上就使用了3臺星敏感器，而且其精度都比較高，不但可以有效降低雜光的影響，而且能夠在確定衛(wèi)星的姿態(tài)數(shù)據(jù)之后達到較高的準確度。

3.4增強相機的標定精度

我們在應(yīng)用相機進行精確測繪時，必須要選擇能夠提供精確內(nèi)方位標定值的相機。在對地面相機進行測試時，首先需要對相機的相主距進行精確的測量，在此基礎(chǔ)上，在對主點位置及光軸夾角進行精確測量，大量實驗數(shù)據(jù)表明，內(nèi)方位測試儀在使用時，要選擇精度較高的，至少要達到使主距誤差保持在0.2像元。

4結(jié)語

為了使三線陣立體測繪衛(wèi)星的測繪精度達到一定的標準，在對三線陣測繪衛(wèi)星進行設(shè)計時，要考慮較多的因素，如保證與時間同步，同時與姿態(tài)測量保證同步，最后還要確保軌道定位精度。另外，對三線陣立體測繪衛(wèi)星的相關(guān)旗艦級結(jié)構(gòu)進行設(shè)計時，必須考慮到光學(xué)荷載的穩(wěn)定性，同時注意參考有關(guān)測量數(shù)據(jù)的精確性。因此，必須加強對衛(wèi)星測繪的相關(guān)研究，這也是保證其測繪精度的必要條件。

參考文獻

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