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研究生:楊聿銘
研究生(外文):Yu-Ming Yang
論文名稱:利用GPS建立自動航空照相
論文名稱(外文):The Establishment of Automatic Aerial-Photoing With GPS
指導教授:何慶雄
指導教授(外文):Ching-Shun Ho
學位類別:碩士
校院名稱:國立成功大學
系所名稱:航空太空工程學系碩博士班
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:44
中文關鍵詞:航空照相
外文關鍵詞:GPSAerial-Photoing
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全球定位系統已被廣泛地應用於航空照相,並且全球定位系統可提供地面控制點精確的位置資訊,本研究將把GPS應用於照相控制上面。
本研究的主要目的是設計一簡單有效率的裝置整合於筆記型電腦上,經由電腦程式運算拍照時間間格並執行拍照程序。拍攝控制模式分為兩種模式:1)半自動航照模式及2)全自動航照模式。後處理的解算方式可以提供每張航照更精確的像址點。
實驗結果顯示判定拍照時間的解析度為千分之一秒,像址點的定位經度可達公尺級,在半自動航照模式可提供可用的相片疊幅航照,而全自動航照模式可提供較佳且較固定相片疊幅的航照。
The Global Positioning System (GPS) has been widely applied to aero-photoing. The system can provide very accurate position information for ground control points. This research extends the GPS application to the photo-shooting control.
The main goal of this study is to design a simple but effective control device combined with a notebook PC. The PC will compute the shooting timings so that the shooting procedure can be performed. There are two shooting control modes: 1) semi-auto and 2) full auto. The post processing method is also performed to compute the accurate center position for each photo.
The results show that the shooting time can be determined to be in mini-second with center position in meter level. The semi-auto mode provides fair overlap results. The full auto mode gives the best overlap solutions.
目錄
摘要••••••••••••••••••••••••••••••••I
英文摘要••••••••••••••••••••••••••••••II
誌謝••••••••••••••••••••••••••••••••III
目錄••••••••••••••••••••••••••••••••IV
表目錄•••••••••••••••••••••••••••••••VI
圖目錄•••••••••••••••••••••••••••••••VII
第一章. 緒論•••••••••••••••••••••1
1.1前言••••••••••••••••••••••••1
1.2研究動機••••••••••••••••••••••2
1.3研究目標與方法•••••••••••••••••••2
第二章. 系統模式介紹 ••••••••••••••••4
2.1全球定位系統(Global Positioning System,GPS)•••4
2.1.1 GPS觀測量型態及觀測方程式•••••••••4
2.1.2差分修正法(Differential GPS,DGPS)••••5
2.2最小平方法(Least-Squares Method)•••••••6
2.3座標系統••••••••••••••••••••7
2.4航照參數定義•••••••••••••••••••8
2.5座標系統轉換•••••••••••••••••••8
第三章. 系統建立與實驗設計 •••••••••••••11
3.1系統建立•••••••••••••••••••••11
3.1.1 導航定位系統••••••••••••••••11
3.1.2 飛行任務計劃程序••••••••••••••15
3.1.3 自動拍攝控制系統設計••••••••••••16
3.1.4 即時導航資訊顯示系統••••••••••••17
3.2航照模式設計••••••••••••••••••17
3.3實驗設計••••••••••••••••••••19
3.3.1實驗一•••••••••••••••••••19
3.3.2實驗二•••••••••••••••••••19
3.3.3實驗三•••••••••••••••••••20
第四章. 實驗結果與討論••••••••••••••••22
4.1航照測試實驗結果分析(實驗一)••••••••••• 22
4.2半自動模式航照實驗結果分析(實驗二) ••••••••• 23
4.3全自動模式航照實驗結果分析(實驗三) ••••••••• 25
4.3.1相片相址點座標與導航系統拍照時間座標比對程序••••••••••••••••••••••••••25
4.3.2照相相片疊幅之比對分析••••••••••26
4.3.3照相相址點(相片中心點)與導航系統紀錄拍照時刻
位置之比對分析•••••••••••••26
4.3.4導航系統即時定位與精確定位模式拍照時刻位置之比
對分析•••••••••••••••••••27
第五章. 結論••••••••••••••••••••••30
考參文獻
[1]Norman L.(1997).Small Format Aerial Photography Mission Management For Aural Resource Application:A Review of Methods.American Society of Photogrammetry and Remote Sensing,Cloquet,Minnesota,U.S.A
[2]Merle P.Meyer.,(1997)History of Small Photography-U.S. View. 4.Victor G. ,Process of the First North American Symposium on Small Format Aerial Photography
[3]Zsilinszky,(1997)History of Small Photography-Canadian View., Process of the First North American Symposium on Small Format Aerial Photography
[4]Edward M.Mikhail, James S.Bwthel, J.Chris McGlone,(2001)Introduction to Modern photogrammetry
[5]羅慶昌 白巨川 呂銘源 謝博丞[2001]:速廉低空攝影載具之選擇。自然災害災區三維空間資料之快速蒐集建立應用寄災變前後分析,八十九年度期末研究成果討論會論文集。
[6]Gelb,A,ed., ”Applied Optimal Estimation”, Cambridge, MA:MIT press,1974
[7]蔡國旭(1997),應用DGPS方法於汽車阻力參數之估算,碩士論文,國立成功大學航空太空工程研究所,台南。
[8] Jijie Zhu, "Conversion of Earth-Centered Earth-Fixed Coordinates to Geodetic Coordinates", IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, VOL.30, N0. 3 July 1994 IEEELog#TAES/30/31/16661.
[9]莊智清,黃國興 電子導航
[10]Warner, William S., 1950-/Graham, Ron,/Read, Roger E./Ph. D., Small format aerial photography.
[11] Bumker M. / Herms F.-J / Hahn H. / Killer W. / Richter T. (2000):Mathematical Modeling, Computer Simulation, Control and Allocations of a Stabilized platform of an Airborne Sensor. Pp278-286
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