Page 109 - 土木工程的测绘技术与应用研究

第五章 测绘工程管理问题与技术应用

2. 线阵推扫摄影测量深入研究
（1）基于 LMCCD 影像 EFP 光束法平差
mOmS-2P 工程无控定位试验结果与工程期望有很大差距，从而终止了

mOmS 工程，警示我们卫星定位任何环节都不可小觑。尽管我国卫星技术发展迅
速，发射卫星数量也很多，但卫星平台姿态变化率（平台稳定度）没有明显改善。
2005 年前后，姿态变化率大约在 1×10-3（° /S），对摄影定位精度影响非常不利。
为推动工程立项及目标实现，只好从摄影测量方法上想办法。如果仅利用三线阵

CCD 影像构建航线模型，航线中央会存在因姿态变化率低而造成的较大系统误
差，其根本原因是相邻 EFP 时刻间缺乏固定的连接。为此，笔者在卫星立项初
期提出 LMCCD 相机的设计思路，即在三线阵 CCD 相机基础上，在正视阵列两
侧各设置两个小面阵 CCD。在 LMCCD 相机摄影期间，三线阵 CCD 相机逐行进

行推扫摄影，4 个小面阵相机每隔一定时间进行摄影。基于小面阵影像的 EFP 光
束法平差，在相邻 EFP 时刻影像间的连接点像坐标由该摄影时刻的真框幅坐标
代替（由小面阵影像量测），使得相邻 EFP 时刻有固定连接，空中三角测量大
大降低了平差航线模型中的姿态变化率造成的系统变形。因此，可将 LMCCD 影

像 EFP 光束法平差用于相机参数在轨标定。相机参数在轨标定是将出厂三个线
阵 CCD 光学相机，借助小面阵数据重组为带有 3 个线阵 CCD 的框幅相机。以长
航线三线阵立体影像为基础（影像长度约 500km），以小面阵影像为框架，建立
基于 LMCCD 影像 EFP 光束法平差技术，利用反解空中三角测量方法整体解算

相机参数值，实现相机参数在轨标定。EFP 光束法相机参数在轨标定过程中，需
要解算参数多（18 个待解参数，包括 12 个相机参数和 6 个外方位元素）、影响
因素多（偏流角改正余差产生的上下视差以及宽高比过小等）。为此，在标定过
程中分为两个循环迭代计算模块：模块 A 借助小面阵数据，在全航线进行空中

三角测量内纠正，可有效削弱姿态变化率对平差精度的影响，实现在“二线交会
双模型”中解算相机参数；模块 B 是在模块 A 标定出相机参数的基础上，计算
地面控制点坐标的系统误差均值，然后将该值代入模块 A 作迭代计算，重新修
正相机标定参数，直至地面控制点坐标系统误差均值小于预定值。在标定过程中，

模块 A 计算是在二线交会区，高程精度会影响前后视相机间的夹角，此影响可
以在模块 B 以三线交会方式计算予以弥补。

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