Page 306 - 测绘新技术的理论与实践研究

测绘新技术的理论与实践研究

波的动态姿态解算方法等，达到了国际同等研究水平。

多天线 GNSS 测姿方法的优点为：可快速获取绝对的载体姿态信息，成本低，
不存在误差累积现象。不足之处为：信号易受干扰，高精度产品对基线长度的依
赖性较大。

2. 摄影测量法
摄影测量法是通过一台或多台量测型相机或高速相机对目标进行摄影，通过
对相片或视频的解析和数据处理得到特征点的坐标，并以此建立几何关系和坐标

系，解算姿态参数。根据使用相机传感器数量的不同，可分为单相机法、双相机
法和多相机法。对于轴对称型（火箭、导弹、炮弹等）目标，于起峰等提出了一
种基于双相机的中轴线测量法，通过提取目标轮廓的中心直线方程，获取中轴线
在像平面投影，得到二维姿态参数（俯仰角和偏航角），并得到了一定程度的应

用。哈尔滨工业大学李晶等提出了一种基于三线阵 CCD 相机同时测多个点合作
目标的姿态测量方法，针对悬浮状态下目标三维姿态快速变化的情况进行了检
测，并提高了姿态测量的精度。对于大尺寸三维姿态参数而言，从理论上，使用

双相机和多相机的各一张相片即可实现点位测量和姿态解算，从而实现对动态目
标的实时姿态测量，但由于多相机系统中不可避免地产生公共区域狭小、相机标
定复杂以及高精度同步触发等问题，因此国内外对该系统展开研究并不深入。目
前比较成熟的商业系统如挪威 Metronor 公司的 DCS 系统、美国 GSI 公司研发的

V-STARS/M 系统等，还主要侧重于点位坐标的测量，没有针对姿态测量的专门
系统。
摄影测量根据被测物体距离和运动速度的不同，又可分为遥测法和近景摄影

法。对于高速运动的航天器、火箭、导弹、飞机等目标姿态的获取，遥测法一般
使用设置在空间站、地面或海上观测站的激光雷达、弹道相机、光学经纬仪以及
高速摄像机进行测量，但由于目标的运动特性，遥测法姿态测量的精度较低，一
般达到分级以下精度，只能提供初步判断。随着 CCD 成像技术和摄影测量技术

的不断发展，近景摄影测量技术脱颖而出，在高精度位置测量中扮演着愈发重要
的角色，同时为高精度的姿态测量提供了基础。1982 年有学者提出将发光点布

设在被测物表面来实现姿态测量：2001 年，有学者提出通过至少 4 个共面控制
点解算姿态值：2005 年，马国松等提出了基于单目视觉姿态测量方法，并进行
了仿真研究；2007 年，研究者设计了基于红外光源的平面靶标，并进行高精度

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