POS系统及其在航空摄影中的应用

航空摄影测量中POS系统高精度定位技术摘要：定位定向系统是航空摄影测量设备中的机载基准传感器，由卫星导航系统、POS系统计算机构成，可以实时获取到载体速度、姿态、位置等信息，将POS系统应用在测绘领域之中已经受到了广大专家学者的认可，但是，如何提升POS系统的精度依然是一个难题，本文主要分析航空摄影测量中机载POS系统的高精度定位定向技术。

关键词：航空摄影测量；机载POS系统；高精度定位定向技术一、POS辅助航空摄影测量技术的基本原理惯性导航系统（INS）是由IMU和控制系统组成，IMU又包括3个加速度计、3个自由度陀螺仪以及必要的数字电路和图形处理器（GPU），利用3个加速度计测量载体在三轴反向上的平移加速度、一次积分获取载体的瞬间速度，同时，陀螺仪可以记录三轴在导航坐标系中的姿态角，并给出载体航向，以此实现对载体的导航工作。

GPS是目前应用最为广泛的定位和导航系统，可以为用户提供实时的空间坐标信息、速度信息和精确授时。

差分全球定位系统（DGPS）技术是在多个已知点位上安装设置GPS基准站，对目标点位置接收机进行同步观测，基于各个基准站空间坐标信息和改正参数，对目标点数据进行求差改正，并综合全部观测数据进行平差计算，获取精确的三维坐标。

IMU可以实现导航的完全自主化，降低了外界信息的依赖性，可以提供较高精度的导航、速度、航向等信息，但采用IMU的系统的导航精度完全取决于自身系统的精确性，这样就造成定位误差的时间积累。

DGPS技术定位精度高、可以全天候进行连续定位，误差不随工作时长而积累，但采用DGPS技术的系统为非自主系统，不能实时提供姿态参数等，在运动过程中不易跟踪和捕获卫星信号，造成定位精度的下降。

基于卡尔曼滤波方式将二者进行组合，形成互补，通过信息传递、数据融合和最优化求解，获得运动过程中高精度的导航系统。

二、POS系统定位方案分析POS系统是航空摄影载体导航的传感器，也是航空摄影拍摄照片的眼睛，有着十分重要的作用，POS系统主要由GPS技术与惯性导航系统进行组合与应用，由于不同拍摄相机对于POS系统精度要求不同，且POS系统误差对于照片的影响也不一样，因此，不同摄像机对于其拍摄的侧重点与精度的要求也是不同的。

浅谈POS辅助航空摄影测量技术及应用航空摄影测量技术是一种利用航空相机进行摄影测量和测绘的技术，其广泛应用于土地利用规划、城市规划、国土资源调查等领域。

而POS（姿态与位置系统）是一种辅助的技术，能够提高航空摄影测量的定位和姿态测量精度。

本文将就POS辅助航空摄影测量技术及其应用进行浅谈。

1. POS系统简介POS系统是一种集成了全球卫星定位系统（GNSS）、惯性导航系统（INS）和大气测量系统的综合定位与姿态测量系统，可以实现对航空相机在空中姿态和位置的实时测量。

POS系统的主要功能包括姿态测量、位置定位和动态校正，能够提高航空摄影测量的测量精度和效率。

POS系统通过接收来自多颗卫星的GNSS信号来实现位置定位，同时通过内置的INS系统可以实时测量飞行器的姿态信息。

在飞行过程中，POS系统还会利用大气测量系统对气压和温度等因素进行实时校正，以提高姿态测量的精度。

通过对这些数据的融合处理，POS系统可以实现对飞行器在空中姿态和位置的实时测量，并为航空摄影测量提供高精度的定位和姿态数据。

POS系统具有测量精度高、实时性好、抗干扰能力强等优点。

相对于传统的航空摄影测量技术，POS系统的应用可以提高飞行器在空中的定位和姿态测量精度，减少地面控制点的需求，提高测量效率，减少测量成本，是一种有效的辅助航空摄影测量技术。

1. 土地利用规划在土地利用规划中，需要对大片土地的地形、地貌、地物等进行精确测量和测绘。

使用POS系统进行航空摄影测量可以快速获取大范围的高精度影像数据，并通过数字影像处理技术进行地形和地貌的三维建模，为土地利用规划提供可靠的数据支持。

2. 城市规划3. 国土资源调查4. 灾害监测与救援在自然灾害发生后，需要对受灾地区进行快速的灾害监测和救援。

利用POS辅助的航空摄影测量技术可以快速获取灾区的高精度影像数据，通过遥感和GIS技术可以对灾害的范围和程度进行精确评估，为灾害救援工作提供科学依据。

GPS （Glob al Positio n Syste m ,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G P S 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，G P S 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 Sy s t e m ,简称P O S系统）辅助航空摄影的一种新的方法也随之而产生。

机载P O S系统结合G P S 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（G P S 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。

P O S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、G P S 器件精度水平，无论定位定向精度还是实时数据处理能力P O S 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。

P O S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P O S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 G P S ,差分G P S）技术与惯性导航技术于一体，惯性导航系统、D GPS 与P O S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G P S 接收机，D G P S可提供实时差分G P S定位信息，载体实时角速度与加速度信息由惯性导航系统提供，实时信息通过POS计算机系统融合，得到载体速度、姿态、位置等导航信息，同时利用P O S 系统事后处理软件处理P O S 系统采集惯性导航系统与D G P S 的数据信息，得到的导航信息有载体位置、速度、姿态等。

POS在航空摄影测量中的辅助应用探讨摘要：传统航空摄影测量都需要使用若干地面控制点并通过空三角测量加密工序来求解像片的外方位元素，但这就给野外航空摄影测量带来了很大障碍与困难。

因此，航空摄影测量如何减少、甚至摆脱对地面控制点的依赖，将是航空摄影测量亟待解决的重要难题之一。

POS，是集GPS技术与惯性导航技术为一体的机载系统，就可以很好的解决航空摄影测量脱离对地面控制点以及空三角测量加密工序依赖的需求。

因此，本文基于笔者多年的工作经验，主要从POS构成及其工作原理、POS辅助航空摄影测量方法以及POS在航空摄影测量辅助应用中的误差这三个方面对POS在航空摄影测量中的辅助应用进行了分析与探讨。

关键词：POS；航空摄影测量；应用一、引言航空摄影测量是获取地理信息数据非常重要的技术手段，也是制作、更新地图的基本数据来源之一。

传统航空摄影测量都需要使用若干地面控制点并通过空三角测量加密工序来求解像片的外方位元素[1]。

这不仅会消耗大量的人力、财力以及物力，也会给野外航空摄影测量带来很大的障碍与困难。

特别是在沙漠、大草原、戈壁、密林区等无法涉足或者难以进行地面控制的地区，要想获取地面控制点是非常困难的。

因此，要想实现野外的航空摄影测量，只能减少野外控制点数量，进而导致航空摄影测量的精度不高。

因此，航空摄影测量如何减少、甚至摆脱对地面控制点的依赖，将是航空摄影测量亟待解决的重要难题之一。

POS，是集GPS技术与惯性导航技术为一体的机载系统，就可以很好的解决航空摄影测量脱离对地面控制点以及空三角测量加密工序依赖的需求。

因此，本文基于笔者多年的工作经验，主要从POS组成、POS辅助航空摄影测量方法以及POS在航空摄影测量辅助应用中的误差这三个方面对POS在航空摄影测量中的辅助应用进行了分析与探讨，以期对POS在航空摄影测量中的辅助应用实践起到一点参考与借鉴价值，即本文的研究具有一定的现实意义。

二、POS构成及其工作原理（一）POS构成随着航空摄影测量技术以及惯性导航技术的发展，POS辅助航空摄影测量这一新方法也随之诞生。

空三加密POS系统的应用探讨摘要：通过对城市高精度数码航空摄影中POS系统的应用，实践数码航摄、架设基站、转换坐标、航测内业空三加密等内容，经过比对POS系统等三种空三加密作业方法和分析验证数学精度和外业检测的数据，本文探讨了POS系统对空三加密精度的作用，尤其是在提高大比例尺地形图航测内业方面作用之大。

关键词：空三加密；POS系统；精度；分析引言随着我国技术的发展，绘测工作中数码航空摄影技术的广泛推广，GNSS（全球导航卫星系统）中的POS（精密空间定位系统）技术的研究开发应用，使得导航定位精度大大提高了，而且数码航空摄影质量也明显提高。

本文结合城市高精度数码航空摄影项目中采用POS技术的实践，对空三加密POS系统的应用进行探讨。

1.POS系统在进行数码航空摄影时，把数码航摄仪和POS系统合成，再通过GPS载波相位差分精度定位得到摄影仪的位置参数和由IMU测定的摄影仪的姿态参数，接着把IMU、DGPS的数据一起处理，取得航空摄影瞬间像片的姿态和位置，如此在航测内业时可以达到恢复摄影时像片与地面关系的作用，从而进一步解析像片的测量。

上述参数的直接获取对数字摄影测量具有重大影响，不仅使航空影像可以快速空间地理定位，而且使数字摄影测量工作的整个流程都有新的进步。

在实际工程应用中，机载POS系统直接地理定位的实际精度，可以利用n个地面检查点的坐标已知值(野外实测)和直接地理定位值之间的偏差(Δx，ΔY，ΔZ)，按下式求出:μxy为总体平面实际精度，μZ为总体高程实际精度，n为检查点个数。

2.技术分析2.1数码航空摄影城市数码航空摄影使用的是UCX数码摄影仪，设置焦距为90.5mm，采用像片像素6.2um，压缩幅面为6.6cm*10.6cm，展开了3400平方千米不同区域范围，地面基准站采取城市连续运行卫星定位综合服务系统参考站的数据进行摄影的联合数据处理，可以保证数码航空摄影数据成果更加具有准确性和可靠性。

航空摄影测量中的几种P O S系统The document was finally revised on 20211. P OS系统简介一套完整的IMU/DGPS系统硬件主要包括: IMU、机载双频GPS接收机及高性能机载GPS天线、地面GPS接收机、机载计算机以及存储设备。

软件包括DGPS数据差分处理软件、GPS/IMU滤波处理软件以及检校计算软件。

目前国际上常用于航空摄影测量的IMU/DGPS系统主要有两种,即德国IGI公司的AEROControl以及加拿大Applanix公司的POS/AV系统。

上述两个厂家的设备的性能基本相当。

1.1. POS/AV系统POS/AV主要由四部分组成:1）惯性测量装置(IMU):IMU由三个加速度计、三个陀螺仪、数字化电路和一个执行信号调节及温度补偿功能的中央处理器组成。

经过补偿的加速度计和陀螺仪数据就作为速度和角度的增率通过一系列界面传送到计算机系统PCS，典型的传送速率为200Hz～1000HZ。

然后PCS在一个叫做捷联式惯性导航器中组合这些加速度和角度速率，以获取IMU相对于地球的位置、速度和方向。

2） GPS接收机:GPS系统由一系列GPS导航卫星和GPS接收机组成。

采用载波相位差分的GPS动态定位技术解求GPS天线相位中心位置。

在多数应用中，POS/AV系统采用内嵌式低噪双频GPS接收机来为数据处理软件提供波段和距离信息。

3）主控计算机系统(PCS):PCS包含GPS接收机、大规模存储系统和一个实时组合导航的计算机。

实时组合导航计算的结果作为飞行管理系统的输入信息。

4）数据后处理软件包POSPac:POS/AV系统的核心是集成的惯性导航算法软件POSPac，其由POSRT、POSGPS、POSProc、POSEO四个模块组成。

POSPac数据后处理软件既可以实时运行在PCS上，也可以在后处理时使用，他通过处理POS/AV系统在飞行中获得的IMU和GPS原始数据以及GPS基准站数据得到最优的组合导航解。

POS辅助航空摄影测量应用方法研究与误差分析[摘要]随着pos辅助数字相机航空摄影测量技术的出现并逐渐成熟，这种可大大减少地面控制点、缩短成图周期、节省成本的技术也逐步应用到航空遥感的各个领域中。

本文首先概述了pos系统，深入探讨了pos 系统误差检校。

[关键词]pos系统、航空摄影测量、误差中图分类号：o241.1文献标识码：a文章编号：1009-914x（2013）21-0000-001 pos系统概述高精度定位定向系统（position & orientation system，简称pos系统）是机载雷射探测与测距系统的关键，其核心思想是采用动态差分gps（即differential gps）技术和惯性测量装置imu（即inertial measurement unit）直接在航测飞行中测定感测器的位置和姿态，并经过严格的数据处理，获得高精度的感测器的六个外方位元素，从而实现无或极少地面控制的感测器定位和定向，pos 系统又称gps/imu集成系统。

1.1 pos 辅助航空摄影测量方法该系统由惯性测量装置、航摄仪、机载 gps 接收机和地面基准站 gps接收机四部分构成，其中前三者必须稳固安装在飞机上，保证在航空摄影过程中前三者之间的相对位系不变，如图1所示。

pos辅助航空摄影测量方法主要包括直接定向法（direct georeferencing，简称dg）和pos辅助空中三角测量方法（integrated sensor orientation，简称iso）：直接定向法是通过布设检校场对集成系统的误差参数进行检校，进而得到每张像片的高精度外方位元素。

即对检校场进行空中三角测量，得到检校场每张像片的外方位元素值，与利用pos技术直接获取的检校场对应像片外方位元素值进行比较，从而得到偏心角的值和三维坐标系统差改正数。

用得到偏心角的值和三维坐标系统差改正数对整个样区的pos数据处理解算出的每一张像片的三维坐标和角元素进行改正，最后得到每张像片的外方位元素。

浅谈POS辅助航空摄影测量技术及应用随着无人机技术的发展，航空摄影测量技术也随之发生了变化。

从传统的地面测量、航空摄影到现在的遥感技术和POS辅助航空摄影测量技术，不断完善和提高测量效率和精度。

本文将重点探讨POS辅助航空摄影测量技术及其应用。

POS（Position and Orientation System）指的是位置和方向系统，是指通过特定的设备来获取航空影像在空间中的位置和方向信息。

POS辅助航空摄影测量技术是指将POS系统与航空摄影仪相结合，通过获取航空影像的位置和方向信息，以及影像像点的坐标信息，进行数字化处理和测量，从而得到准确而完整的三维点云数据，在实现高精度地图、数字地球等领域中具有广泛的应用。

二、POD系统的构成及原理POS系统主要由 INS （Inertial Navigation System）传感器、GPS接收机、数字相机和计算机等组成。

INS传感器包括三坐标加速度计和三轴陀螺仪，通过测量加速度和角速度来计算平台的位置和姿态。

GPS接收机通过接收卫星信号来获取位置和时间信息。

数字相机负责获取航空影像的像点坐标信息。

最终通过计算机对获取的数据进行数字化处理和测量，得到准确的三维点云数据。

1. 高精度：POS辅助航空摄影测量技术可以通过INS和GPS同时获取航空影像的位置和方向信息，从而保证测量数据的高精度。

2. 高效性：POS辅助航空摄影测量技术的测量效率比传统的航空摄影测量技术更高。

3. 自动化：POS辅助航空摄影测量技术通过数字化处理和测量，实现了测量的自动化，进一步提高测量的精度和效率。

4. 广泛应用：POS辅助航空摄影测量技术在高精度地图、数字地球等领域中具有广泛的应用。

1. 道路与地形测量：POS辅助航空摄影测量技术可以应用于道路与地形的测量，通过测量道路和地形的三维点云数据，可以实现道路、海岸线、山脉等地形的动态监测和变化分析。

总之，POS辅助航空摄影测量技术在现代化的数字地球、智慧城市建设和国土空间规划实践中，具有广泛的应用前景和发展潜力，这也是无人机技术在航空摄影测量领域的一项重要创新。

试述航空摄影测量中POS技术的应用摘要：随着我国测量工作的不断开展，各种新型的测量技术也开始应运而生，目前，一些发达地区在进行测量工作时，都会采用航空摄影测量技术，不仅提高了测量的工作效率和工作质量，而且对于我国测绘事业的长期发展也有着很大的推动作用。

但在实际运行时，由于航空摄影测量中POS系统会经常出现一些误差，所以导致航空测绘数据的准确性也是大打折扣，因此，必须对航空摄影测量中POS系统的应用和误差进行全面的分析，这样才能彻底解决误差问题，保证航空测量的准确性和实效性。

关键词：航空摄影测量；POS技术；应用POS测量技术是目前航空摄影测量最先进的技术，它集精确的定姿、定位于一体，结合高分辨率的数字摄影成果，极大地提高了加密像控点和外方位元数的解算精度，使得立体像对的建立与地面坐标系统的统一精度更高了，从而提高了立体测图精度。

引入POS技术的数字摄影测量，由于成图速度快、精度高的优点，在大面积的工程地形测量中，具有独特的优势。

POS数字航空摄影测量系统，由自动定姿系统(IMU)与实时差分定位系统组成DGPS组成，包括地面基准站、卫星组及航空摄影站。

IMU系统可精确测定航摄站在摄影瞬间的姿态参数;DGPS定位系统是利用地面基准站与摄站中心的流动站之间的差分技术，精确测定设站中心的空间坐标。

立体测图是在立体模型上采集数据，立体模型是通过航空摄影获取的立体像对经过相对定向建立。

立体测图的几何精度主要靠基像控点的精度与外方位元数的精度来保证。

立体模型的建立以及立体模型与地面控制系统的统一，是通过野外像控测量的方法完成。

传统的方法是，在野外选择条件合适的目标点打桩并在像片上刺点，然后将地面目标点采用控制测量的方法进行连测，求得像控点的地面坐标，最后利用像控点的像片坐标与地面坐标，以共线方程解算出像片基本定向点的地面坐标及其外方位元素，供立体像对的构建及与地面控制系统的统一。

引入POS技术后，由于DGPS空间定位精度与IMU惯性定姿精度很高，因此，大大地提高了像片基本定向点与外方位元素的解算精度，从而保证了地形图测绘的几何精度。

《摄影测量原理》POS系统及其应用分析罗胜11020083003POS系统及其应用分析摘要:本文主要介绍POS系统的技术原理以及其进一步应用分析。

首先对POS系统的系统构成进行详细的分析，然后结合目前的POS系统应用分析其精度特点，最后对POS系统在军事测绘中的进一步研究方向提出了展望。

关键词: POS GPS/IMUPOS系统，全称定位定向系统，由GPS和IMU惯性导航设备构成，它作为一种能实时提供所在平台位置和姿态的一种定位定向系统，目前已经在导航制导、目标侦查、航空航天遥感等各个领域得到了广泛的应用。

随着计算机技术及IMU制造技术的不断进步，其实时数据处理的速度大大提高，且定位定向的精度也在不断提高，这将极大地拓展POS系统的应用范围，从而在传统的传统测绘领域中带来革命性的变革，因此必将成为人们研究的一个热点。

一、POS系统介绍1、系统组成POS系统集DGPS技术（Differential GPS）和惯性导航(Inertial Navigation System)技术于一体，主要组成部分有GPS接收机和IMU设备。

其中GPS接收机接收定位数据，IMU提供设备瞬间的速度、加速度和方向信息，然后通过POS处理软件对所接收的定位定向信息进行数据处理，获得载体设备的定位定向数据。

2、技术分析IMU是一种既不依赖于外部信息、又不发射能量的自主式导航设备，在应用时不怕外界的干扰，且隐蔽性好。

同时它又具有数据更新率高、短期精度和稳定性好的优点，因此在军事及民用导航定位领域发挥着越来越大的作用。

然而它自身也存在着缺点，其单独使用时存在着定位误差随时间积累的缺点，因此对于要求有快速反应能力的应用或者执行时间较长的任务来说这无疑是致命的弱点。

GPS是一种星基无线电导航和定位系统，能全天候、全天时、连续地提供接收站所在的高精度地理位置信息。

但是GPS也存在着动态响应能力较差、易受电子干扰的影响等缺点。

POS系统是一种将GPS技术的长期高精度性能特性与惯性导航技术的短期高精度相结合的组合导航定位系统，能很好地弥补两种技术的缺陷，形成性能互补：当要求的输出频率高于GPS的数据输出频率时，可使用惯导数据在GPS相继两次更新之间进行内插；GPS数据对惯导的辅助，可是惯导在运动过程中进行初始对准，提高了惯导设备的快速反应能力；由于GPS信号易受到干扰或遮挡从而造成卫星失锁，惯导可以对GPS辅助帮助接收机快捷地重新捕获GPS信号。

浅谈POS辅助航空摄影测量技术及应用航空摄影测量技术是指通过航空器或无人机等设备进行摄影并对其进行分析，从而获取地表特征并生成地图等产品的过程。

而POS（Position and Orientation System）辅助技术则是指通过使用惯性测量单元、 GPS 和地标等多种传感器来实时获取飞行器的位置和方向信息，以提高摄影测量精度和效率。

本文将从该技术的原理、优势和应用实例等方面进行探讨。

一、POS辅助技术的原理POS技术运用了惯性测量单元（IMU）、全球定位系统（GPS）和地标等多种传感器，实时获取航空器的位置和方向信息。

其中，IMU用于获取航空器的加速度、角速度和角度等信息，GPS用于获取航空器的位置和高度信息，而地标则用于获取飞行方向信息。

在飞行过程中，POS系统会将这些传感器获取的数据进行自动处理和融合，得到准确的位姿信息。

1、提高测量精度：利用POS技术获取的准确位置和方向信息，可以在数据处理过程中精确地对影像进行校正和匹配，从而提高数据的测量精度。

2、提高测量效率：POS技术可以实时获取飞行器的位置信息，不需要在摄影时进行后续的位置检查，从而大大提高了摄影测量的效率。

3、适用范围广：POS技术适用于各种类型的航空器和无人机设备，可以帮助摄影测量任务在各种地面环境下完成，具有更高的适应性和泛用性。

1、航拍地图制作：POS技术可以提供高精度的定位和姿态信息，从而精确构建地图等产品。

2、城市建设规划：利用POS技术，可以在快速地进行城市建设规划，对土地、建筑、道路等进行高精度的测量和分析。

3、资源勘察和环境监测：利用POS技术，可以对资源和环境进行更加高精度的勘查和监测，方便决策和规划。

综上所述，POS技术是一项重要的航空摄影测量辅助技术，可以提高摄影测量的精度和效率，适用于各种类型的航空器和无人机设备，并可以在地图制作、城市规划、资源勘察和环境监测等方面得到广泛的应用。

POS系统在无人机航空摄影中的应用作者：王贤来源：《电脑知识与技术》2018年第06期摘要：随着计算机和通信技术的发展，人们对无人机航空摄影定位定向的精度提出了更高的要求，将POS系统定位定向技术应用于无人机航空摄影中，能够得到载体实时性强、准确度高的位置和姿态信息。

本文首先对POS系统的硬件组成进行了相关介绍，然后对POS系统在无人机进行航拍过程中的定位定向原理进行了分析，最后针对目前POS系统在航空摄影中的实际应用，介绍了POS系统未来的发展趋势和应用前景。

关键词：POS系统；无人机；航空摄影中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2018）06-0222-03无人机具有控制方便，飞行灵活等特点，因此成为航空摄影中一种十分重要的飞行平台，尤其对于人类无法涉足的危险区域，比如地震、火灾等紧急状况突发地区，无人机可以提供有效的现场信息，实时传回紧急事件发生地区的影像资料，人们根据无人机反馈的现场信息以便快速展开救援工作。

随着城市的智能化发展，无人机在航空摄影中扮演越来越重要的角色，因此，无人机如何准确、快速地获取目标区域的位置和姿态信息，是航空摄影测量面临的新的挑战。

近些年来，随着多种新型传感器的涌现和计算机通信技术的快速发展，将POS系统应用于无人机航空摄影中，为目标地区影像数据的获取提供了新的技术手段，能够实现快速、准确地获取航拍区域有效信息的目标。

1 POS系统硬件及各部分功能介绍POS系统的硬件组成主要包含计算机控制系统、惯性测量单元IMU，以及GPS接收机。

GPS接收机可以提供距离与波段等数据信息，当观测到4颗卫星以上时，采用载波相位差分动态定位技术，将地面基准站和机载GPS的相位信息进行处理，最后得到机载GPS的空间位置信息；惯性测量单元IMU附着在传感器的中心，它由数字化电路、陀螺仪、加速度计以及进行温度补偿与信号调解的处理器组成，IMU用于获取其相对地面的速度、位置和姿态数据，为了减小测量数据的误差，IMU通常需要保证其体积足够小，重量足够轻；计算机控制系统给传感器提供采样时间标识，它和GPS接收机、惯性测量单元IMU以及传感器协同工作，可以在无人机进行航拍的时刻，同时获取位置和空间姿态数据。

浅谈POS辅助航空摄影测量技术及应用POS（Position and Orientation System）是一种高精度的位置和方向系统，采用组合式定位技术，可以同时完成位置和方向的测定。

POS辅助航空摄影测量技术就是利用POS 系统，结合航空摄影测量技术，实现航空摄影测量精度和效率的提高。

POS辅助航空摄影测量技术的关键在于精准的定位和姿态测量。

通过POS系统，在飞行过程中可以实时获取飞机的姿态信息和位置信息，进而对航空摄影数据进行准确的定位和融合。

这样一来，就可以避免摄影数据在测绘过程中的重叠部分不一致、摄影时间问题等，保证摄影测量数据的准确性和完整性。

在POS辅助航空摄影测量技术中，还有一个重要的概念就是航摄控制点。

航摄控制点是通过地面点、信标设备或GPS测量设备等手段，对航空摄影测量区域进行控制测量，以确定摄影测量图像的位置和方向。

通过POS系统的测定和航摄控制点的辅助，可以实现对航空摄影测量数据的精确处理和计算。

POS辅助航空摄影测量技术通过结合POS系统和航空摄影测量技术，实现了飞机的姿态和位置信息的准确获取，从而提高了航空摄影测量的精度和效率。

这一技术在城市规划、地理信息系统、资源调查等领域有着广泛的应用前景。

1. 城市规划与土地利用2. 自然资源调查与监测POS辅助航空摄影测量技术也在自然资源调查与监测中有着重要的应用。

在自然资源调查中，通过航空摄影获取自然资源的分布情况，结合POS系统的定位和姿态信息，可以实现对自然资源的精确调查和监测。

可以通过POS辅助航空摄影测量技术获取森林、湖泊、湿地等自然资源的影像信息，对自然资源进行监测和评估，为自然资源的保护和合理利用提供科学依据。

3. 灾害监测与应急救援在灾害监测与应急救援中，POS辅助航空摄影测量技术也有着重要的应用价值。

通过POS系统获取的航空摄影影像数据，可以在灾害发生后快速获取灾害区域的影像信息，为灾害的监测和评估提供科学依据。

POS辅助航空摄影正射影像图制作与应用摘要：以制作衡阳市1:2000数字正射影像图为例，总结了1:2000数字正射影像制作的技术要点与基本流程，介绍自动DEM制作正射影像图的制作方法，阐述了衡阳市1:2000正射影像图的实际应用情况，并指出数字正射影像图有着广泛的应用前景。

关键词：航空摄影正射影像图制作POS系统前言：随着数字航空摄影和航天摄影技术的不断发展，摄影数字测绘产品的不断完善，以及数字产品社会需求日益扩大。

数字正射影像图以其地面信息丰富，地物直观，工作效率高，成图周期短、成本低、精度高的优势已经越来越多地被广泛应用。

1.正射影像图制作技术简介正射影像图是以数字高程模型为基础，对航空相片（或者航天相片）进行数字微分纠正、数字镶嵌，根据图幅范围裁切生成带有方格网、图廓内外整饰的影像数据的底图，根据用户的需求还可附有等高线和地名。

衡阳市数字正射影像图成图比例尺为1:2000，航空摄影采用带POS辅助空三的摄影系统，摄影地面分辨率为0.2米，像对覆盖地面范围约为1.7平方公里。

由于航空摄影带有POS系统，因此，外业相片控制测量只需要布设少量的控制点，通过DPgrid进行空中三角测量，利用数字摄影测量工作站进行数字高程模型（DEM）的制作、数字正射影像的自动生成和数字正射影像的镶嵌，对镶嵌后的影像进行匀光、匀色处理，使影像色彩（灰度）达到基本一致，使正射影像的整体视觉效果舒适，最后根据内图廓线进行影像的裁切，数字正射影像图制作完成。

2.制作正射影像图的工艺流程根据衡阳测区影像图生产实践，总结出利用POS航空摄影数据制作正射影像图的基本流程。

具体流程如下：图1 正射影像图生产流程1）POS数据解算IMU/DGPS数据处理采用POSPac MMS后处理软件包。

POSpac MMS软件的GNSS-Inertial Processor数据处理模块结合IAKAR惯性辅助动态模糊度解算采用tightly coupled紧密耦合算法双向解算联合平滑处理得到以200HZ的采样频率输出位置与姿态参数；CalQC模块通过自动或半自动的量测所得到的像点坐标（tie/pass points），利用POS设备本身所获取的6个外方位元素作为辅助值进行整体平差，将视准轴误差Boresight和坐标平移量解求出来，并通过检校场粗差探测与区域网平差对安装偏心角的安装误差进行最优估计，获得稳定解。

上海航遥信息技术有限公司立申仪器（香港）有限公司王燕宁摘要一、卫星导航的发展及存在的问题二、惯性导航及其特点三、组合导航与融合导航四、GNSS/INS导航的必要性与应用五、IMU/DGPS技术简介六、POS系统与航空传感器的集成应用一、卫星导航的发展及存在的问题1、卫星导航的发展¾卫星定位系统是一种天基无线电导航系统。

¾它能够在全球范围，为多个用户，全天候、实时、连续地提供高精度三维位置、速度及时间信息。

美国：GPS；俄罗斯：GLONASS；目前己经投入运营或正在建设的几个主要的卫星导航系统有：欧空局：GALILEO；中国：COMPASS。

2、卫星导航存在的问题1）美国GPS可能存在问题¾美国2000年之后每年都将审议一次SA政策；美国国防部曾强调，限制敌人在战时利用GPS。

¾高动态（航空）情况下，导航精度、可靠性、抗干扰能力不高；¾动态采样频率低；载波相位测量有“周跳”问题；¾GPS的系统信号盲区：室内、隧道、高山峡谷、高纬度地区等；多径效应较严重。

结论：GPS不能完全保证安全、连续、精确、可靠导航2、卫星导航存在的问题（续）2）GLONASS存在的主要问题¾与GPS相比，GLONASS因运行时间短，用户尚少，目前还不具备象GPS增强系统和IGS网络长期不间断的观测信息支持。

¾GPS接收机市场十分活跃，产品不断翻新，而GLONASS 目前还未达到这一水平，且GLONASS接收机供应严重不足。

¾此外，因为没有GLONASS卫星的精确轨道源数据，故无法测定精度。

与GPS相比这是GLONASS的一个主要缺陷。

2、卫星导航存在的问题（续）3）GALILEO存在的主要问题¾“伽利略计划”是由欧盟委员会和欧洲空间局共同发起并组织实施的欧洲民用卫星导航计划，它受多个国家政策和利益的制约，政策具有摇摆性。

¾由于欧盟受美国的影响极大，“伽利略计划”本身的独立性值得怀疑；¾GALILEO计划目前已经延后，考虑到目前的金融危机，未来的GALILEO如何发展现在还看不清楚。

POS系统在无人机航空摄影中的应用
王贤
【期刊名称】《电脑知识与技术》
【年(卷),期】2018(014)006
【摘要】随着计算机和通信技术的发展,人们对无人机航空摄影定位定向的精度提出了更高的要求,将POS系统定位定向技术应用于无人机航空摄影中,能够得到载体实时性强、准确度高的位置和姿态信息.本文首先对POS系统的硬件组成进行了相关介绍,然后对POS系统在无人机进行航拍过程中的定位定向原理进行了分析,最后针对目前POS系统在航空摄影中的实际应用,介绍了POS系统未来的发展趋势和应用前景.
【总页数】3页(P222-224)
【作者】王贤
【作者单位】西南科技大学信息工程学院,四川绵阳621010
【正文语种】中文
【中图分类】TP311
【相关文献】
1.无人机航空摄影测量在地形测绘中的应用 [J], 杨燕
2.POS系统及其在航空摄影中的应用 [J], 杨成;白石
3.浅谈航空摄影测量中POS系统误差分析与应用 [J], 彭朝晖
4.无人机航空摄影测量在地形测绘中的应用 [J], 杨燕
5.航空摄影测量中POS系统误差分析及应用研究 [J], 朱正荣
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