6. Выполнение аэросъемочных работ с использованием спутниковых координатных определений

При проведении картографирования местности современными фотограмметрическими методами эффективно применяются спутниковые системы позиционирования. С их помощью производят определение в полете координат и ориентации аэрофотосъемочной камеры, осуществляют вождение по заданным маршрутам летательных аппаратов и создают на местности сеть с необходимым количеством опорных точек.

Обеспечение требуемого при крупномасштабных съемках дециметрового уровня точности достигается за счет применения дифференциального метода спутниковых измерений с использованием фазовых методов, для реализации которых разработаны специальные быстродействующие способы разрешения неоднозначностей. При этом требуют своего решения и такие вспомогательные проблемы, как синхронность работы находящегося на борту спутникового приемника и съемочной камеры, определение элементов эксцентриситета между фазовым центром антенны и центром проекции камеры, а также применение дополнительных мер в случае недостаточного количества наблюдаемых спутников.

Для преодоления трудностей, связанных с получением однозначных значений расстояний, измеряемых фазовыми методами, разработан специальный быстродействующий метод разрешения неоднозначности в полете (OTF). Заметим, что данный метод базируется на рациональном сочетании фазовых и наиболее точных кодовых измерений, сопровождаемых оперативными методами обработки получаемых данных. Практическое апробирование последних версий рассматриваемого метода свидетельствует о том, что достаточно надежное разрешение неоднозначностей достигается при последовательной регистрации всего нескольких эпох спутниковых наблюдений.

Спутниковый приемник позволяет непрерывно отслеживать поступающую на его вход информацию и получать данные о приращениях количества целых циклов, относящихся к фазовым измерениям. Упомянутый оперативный метод разрешения неоднозначности OTF используется перед началом нового маршрута аэрофотосъёмки (время инициализации), как правило, после того как во время очередного разворота (виража) в поле зрения спутниковой антенны остается менее четырех спутников. С целью исключения потерь наблюдаемых спутников ограничивается величина крена во время разворота носителя.

Что касается точности конечных результатов, то потенциальные возможности спутниковый фазовых измерений позволяют без каких-либо затруднений обеспечить необходимый для крупномасштабных аэросъемочных работ дециметровый уровень точности. Вместе с тем ощутимая потеря точности может наблюдаться в случае несинхронной регистрации спутниковых измерений и срабатывания затвора съемочной камеры.

Невозможность пространственного совмещения фазового центра антенны спутникового приемника с центром проекции фотокамеры обусловливает наличие трехмерного эксцентриситета, включающего в себя расстояние между упомянутыми центрами и три угла ориентации. Поскольку расстояние является инвариантной величиной, то оно может быть определено в статических условиях традиционными техническими средствами. Для определения угловой ориентации платформы (с установленным на ней оборудованием) в динамических условиях приходится прибегать к использованию таких специализированных устройств, как наклономеры. В отдельных случаях для этих целей применяют три разнесенных в пространстве антенны спутникового приемника. Проведенные в этой области исследования свидетельствуют о том, что информация об углах ориентации имеет меньшее значение, чем знание точного положения центра фотографирования камеры в момент съемки.

Проблема вождения аэросъемочных самолетов по заданным маршрутам относится к навигационным применениям спутниковых систем позиционирования. Для ее реализации используется тот же самый спутниковый приемник, работающий в дифференциальном режиме и выдающий координаты местоположения в реальном масштабе времени. Достижение характерного для аэросъемочных работ вождения самолета с точностью на уровне около 10 м не вызывает существенных затруднений.