發(fā)布時間：2020-10-09 22:48

　　 現(xiàn)今,以衛(wèi)星信號和視覺傳感器為基礎的測量或導航技術有了很大進展。隨著人們對于導航與測繪需求的不斷提高,依靠單一傳感器往往不能滿足人們實時定位與感知的需要。如何將衛(wèi)星定位與視覺傳感器融合,為人們提供便捷的測量手段與魯棒性的導航功能,提供更加智能化的位置服務,是值得探討的課題。本文從衛(wèi)星導航定位和計算機視覺出發(fā),首先介紹了 GNSS(Global Navigation Satellite System)碼偽距和載波偽距單點定位的理論方法以及計算公式;介紹了觀測方程的線性組合、GNSS靜態(tài)和動態(tài)相對定位等公式;介紹了攝影測量中空間后方交會、空間前方交會和光束法平差理論,并給出了公式推導和求解過程。其次,研究了 GNSS在無人機/航空攝影測量中的應用。通過我國某地區(qū)和葡萄牙波爾圖地區(qū)的實測數(shù)據(jù),進行了單像空間后方交會實驗、多像空間前方交會實驗和小區(qū)域的光束法平差試驗,并對定位精度進行了評估。在這個過程中,提出了一種用于探測稀疏控制點粗差定位定值的方法,解決了實驗中由于地面控制點存在粗差而導致的算法迭代不收斂的問題;之后將該算法應用于GNSS輔助的小區(qū)域光束法平差中,取得了較好的效果。利用無人機對山東大學(威海)校園進行了三維重建,并在操場區(qū)域檢驗了三維模型的精度。之后,設計和實現(xiàn)GNSS與單目相機組合導航實驗,通過數(shù)據(jù)平滑,旋轉矩陣求解等完成了兩個系統(tǒng)之間的導航軌跡轉換,并分析了坐標轉換誤差。通過卡爾曼濾波和貝葉斯估計對兩種算法進行融合,取得了比較好的定位效果。著重分析了短時間移動載體經過遮擋區(qū)域的定位精度,可達到米級。最后:以手機為載體,分析了GNSS與視覺里程計組合定位的方法和實驗。首先通過手機單點定位實驗評估了手機定位的精度,然后介紹了手機定位坐標系向當?shù)刈鴺讼档霓D換過程,比較了不同時長的位置數(shù)據(jù)匹配效果;最后利用卡爾曼濾波、貝葉斯估計對手機GNSS和視覺里程計組合定位,其定位精度和可靠性均有所提高。
【學位單位】：山東大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：P228.4
【部分圖文】：

第１章緒論逡逑１．１研究背景及意義逡逑當今，衛(wèi)星導航定位己經逐漸發(fā)展成為被廣泛使用、技術相對成熟的一逡逑種定位技術。它依靠全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)（Ｇｌｏｂａｌ邋Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ邋Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ邋Ｓｙｓｔｅｍ，逡逑ＧＮＳＳ）來實現(xiàn)定位與導航的功能。目前，ＧＮＳＳ已經被成功地應用于智慧城逡逑市交通出行、森林防火及搶險救災、山體滑坡泥石流監(jiān)測、漁業(yè)水利、特殊逡逑關愛和建筑測繪等行業(yè)，大到國家的建設與發(fā)展，小至個人生活均離不開定逡逑位與導航。逡逑我國自主發(fā)展的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)己經于２０１８年１２月２７日開始正式逡逑地為全球用戶提供服務。預計直到２０３５年，我們將繼續(xù)發(fā)展、建設和完善逡逑更加泛在、更加融合、更加智能的綜合時空體系［１］。逡逑

邐？＊０？邐４－１２０＊邋？ＩＳＯ＊邐ＩＳＯ＊逡逑Ｌｏｎｇｉｔｕｄｅ逡逑圖１．邋１北斗衛(wèi)星全球可視情況（２０１９年３月１０日２：００）邋１逡逑北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的用戶段不僅包含導航系統(tǒng)的芯片、模塊、天線等產逡逑品，還包含了終端產品、應用系統(tǒng)與應用服務等內容。研究如何將ＧＮＳＳ衛(wèi)逡逑星導航定位技術應用于更多的領域，擴展我國定位導航技術的應用空間，滿逡逑足國家和人民的重大需求，具有重大的現(xiàn)實意義。逡逑近十幾年，越來越多的硬件設備廠商為攝影測量的發(fā)展提供了助力，比逡逑１邋圖片來源于邋ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｂｅｉｄｏｕ．ｇｏｖ．ｃｎ／ｘｔ／ｊｃｐｇ／逡逑１逡逑

行前方交會，計算一些地面加密點。最后進行所有地面點和相機位姿的聯(lián)合逡逑平差，這被稱之為光束法平差［７］。逡逑圖１．邋２攜帶ＧＰＳ天線的六旋翼無人機２逡逑如今的攝影測量一般會利用ＧＮＳＳ技術進行空中相機的定位以及控制逡逑點的坐標計算。在進行光束法平差時，如果地面控制點中包含粗差，最終的逡逑成圖質量將會大打折扣。因此，有必要利用具有高粗差崩潰污染率的算法來逡逑識別粗差并予以剔除。逡逑攝影測量中的光束法平差和計算機視覺中的“捆綁調整”或者“集束調逡逑２邋圖片來源于邋ｈｔｔｐｓ：／７ｗｗｗ．ｄｊｉ．ｃｏｍ／ｃｎ逡逑２逡逑

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