Page 110 - 土木工程的测绘技术与应用研究

Research on Surveying and Mapping Technology and Application in Civil Engineering
土木工程的测绘技术与应用研究

（2）EFP 全航线全三线交会光束法平差
定向片法和 EFP 光束法平差都有共同的缺点，即对于航线两端的各一条基
线范围内只能有两线交会，基高比减小，高程精度要比三线交会区高程精度低一

半，严重影响无控定位的高程精度。卫星对地球摄影时受云层影响，存在大量较
短的摄影航线。对于这种从地面段以外开始的外方位元素平差，摄影测量界尚无
先例，无控定位必须迈过这个坎。为实现全航线无控高精度定位，研究学者大都
采用多项式模型拟合方法，但效果都不佳。为此，提出全航线全三线交会光束法

平差理论，即“两类计算”策略。第一类计算是将三线阵 CCD 影像分割为窄窗
口EFP纠正，利用在轨标定参数在三维空间作严格变换得到正确的框幅像点坐标，
构成虚拟框幅像片的空中三角测量，创造了使三线阵影像光束法平差有解的各种
条件，建立无“上下视差”的立体模型，对航线模型变形只作适当约束；第二类

计算是建立特殊改正的数学模型，纠正前、纠正后的三线交会的模型坐标，并对
航线系统变形改正。两类计算做迭代计算，实现 EFP 全航线全三线交会光束法
平差。在 EFP 全三线交会光束法平差过程中，可以使外方位元素误差对平差成
果的影响缩小 0.5~0.6 因子。同时，为了解决偏流角改正余差产生上下视差的次

要量，还特别设置改正公共的俯仰及偏航参数的低频误差补偿功能。
3. 天绘一号卫星工程
在无地面控制点卫星摄影测量工程研究中，美国 mAPSAT 卫星方案由于对
卫星平台稳定度要求过高未能立项研制；德国 mOmS-02 卫星试图采用定向片法

光束法平差途径实现无控定位，以降低对卫星姿态稳定度及姿态测量精度等方
面的要求，工程试验结果与工程期望有很大差距，便放弃了通过光束法平差实
现无控定位途径的探讨。之后，法国、日本、印度等提出 SPOT-5、ALOS-1、
CARTOSAT-1 等“全球连续覆盖”的光学摄影测量卫星工程，但经过精度检测后，

上述卫星无控定位精度均未满足 1 ∶ 5 万比例尺测制精度平面 12m（RmS）、高
程 6m（RmS）的要求。
（1）天绘一号卫星关键技术
天绘一号卫星是我国第一颗传输型立体测绘卫星，其工程目标是无地面控制

点条件下目标定位及 1 ∶ 5 万比例尺地形图测制。当国外摄影测量卫星都未实现
工程目标时，天绘一号卫星必须立足国内航天技术水平，从硬件和软件两方面提
出自主的创新思路：硬件方面提出 LMCCD 相机设计思路并予以工程实现，软件

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