[发明专利]摄影测量系统的精度确定方法

说明书

本发明公开了一种摄影测量系统的精度确定方法，包括对稳定被测物上的大量单点进行多次摄影测量，记录所有单点每次的三维坐标值，在测量控制场中布设若干已知长度的被测物，在单点的多次测量过程中，将同时获得所有被测长度每次的测量值；利用单点测量精度与长度测量精度计算公式，将单点测量数据与长度测量数据换算成单点测量精度及长度测量精度，根据统计学中方差的概念，确定单点测量精度的可靠性。本发明的精度确定方法能够实现准确衡量不同摄影测量系统的测量精度，也可为选取更为合理的摄影测量网形提供依据。

技术领域

本发明属于近景摄影测量系统的参数确定技术领域，具体而言，本发明涉及一种摄影测量系统的参数确定方法。

背景技术

对大型航天器进行变形测量以及确定其面型精度时需要运用数字近景摄影测量法，不同的被测物在不同的测量环境中需要使用不同的摄影测量系统，其中需要采用一种完整有效的精度确定方法，对该套摄影测量系统在某固定网型条件下的测量精度进行评估。目前，还没有统一的精度确定方法既能验证测量重复性，又能在其基础上表征测量精度。本发明中的摄影测量精度评估方法即来源于XX-2大型柔性天线研制任务，其主要采用单点测量精度和长度测量精度双重验证的方式进行确定。单点/长度测量精度的表达形式均包括两部分即单点/长度测量平均偏差以及平均偏差的测量不确定度。这种确定方法在表征系统偏差的同时，也表征了随机误差，可最为全面的表征测量结果的有效性及可靠性。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提供一种用于确定摄影测量系统的精度水平的方法，满足验证摄影测量结果可靠性的需求。

本发明目的是通过如下技术方案实现的：

一种摄影测量系统的精度确定方法，包括如下步骤：

1)通过建立误差球的概念定义单点测量精度以及长度测量精度，其中误差球定义为以被测点的真值为球心，测量值与真值的偏差为半径的虚拟球；所述被测点即粘贴在被测物上的定向回光反射标志点，摄影测量是以粘贴在被测物上的回光反射标志点的三维坐标(物方空间坐标系)来描述和还原被测物的信息的；所述真值即在物方空间坐标系下，该回光反射标志点的真实三维坐标；单点测量精度定义为同一测量条件下，对被测点进行多次测量，测量值落在半径为δ的误差球内，半径δ即定义为单点测量精度；

2)利用近景摄影测量外精度的概念定义长度测量精度，即在控制场内放置已知被测长度的被测物，用摄影测量法对其进行测量，测量值与被测长度标定值之差；

3)对稳定被测物上的大量单点进行多次摄影测量，记录所有单点每次的三维坐标值，在测量控制场中布设若干已知长度的被测物，在单点的多次测量过程中，将同时获得所有被测长度每次的测量值；

4)利用单点测量精度与长度测量精度计算公式，将单点测量数据与长度测量数据换算成单点测量精度及长度测量精度，根据统计学中方差的概念，理论上长度测量精度是单位测量精度的倍，确定单点测量精度的可靠性。

进一步地，单点测量精度与长度测量精度的计算公式为：

(单点\长度)测量精度＝(单点\长度)测量平均偏差±(单点\长度)测量平均偏差的测量不确定度。

进一步地，所述单点测量平均偏差获取方法如下：

a)通过摄影测量系统获取n个测量点的m次测量值(x_ij，y_ij，z_ij)，(i＝1,…,n，j＝1,…,m)；

b)计算得到第i个测量点的m次测量结果的平均值

c)求得第i个测量点的第j次测量在X，Y，Z三个方向上的测量偏差的绝对值(|Δx_ij|，|Δy_ij|，|Δz_ij|)，即：