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[摘要]现今，三线阵形式的立体测绘技术在我国各大科技领域被广泛使用，尤其以航天航空科技尤为突出。而三线阵式的立体测绘技术也给航空测绘带来更高的清晰度和准确度。本文以卫星测绘中的三线阵立体式测绘为角度，阐述三线阵式立体测绘卫星的测绘精度问题。
[关键词]三线阵 立体测绘 测绘精度
[中图分类号] P236 [文献码] A [文章编号] 1000-405X（2015）-6-202-1
三线阵一词始于古罗马军队，用来表现军队中三横队的排列结构。如今，该模式在测绘领域被借用，通过类似的结构增加测绘广度，形成三线阵立体测绘。而以三线阵CCD形式并以立体测绘相机为其承载媒介的测绘卫星，则被称为三线阵立体测绘卫星。而该测绘卫星的精度直接影响测绘工作的结果精确性。本文通过对其中的影响因素进行分析，从而提出相关的举措。
1高远距离立体拍摄情况下影像影响因素分析
（1）角度偏转带来的影响。三线阵卫星测绘中，采用三线立体相机测绘，其中包括前视相机和后视相机。在立体测绘中，当前后视相机所在平面与被测量物测量平面垂直，通过前视相机与后视相机之间的距离以及轨道高度、测量角度来计算地物的相关数据。通过数学角度分析，地物高度与轨道高度正相关，与三线阵立体测绘相机中的相机焦距反相关，同时还与地物所取的辅助测量的两点视差及基准线的长度相关。通过数学运算，我们可以发现视差较小，但是由于在卫星测量中，轨道高度值很大，其量级可以达到六位，从而将结果误差高度放大。由此，我们可以发现，在卫星类的外空远距离拍摄中，前后视相机的角度稳定性有着重大影响。
（2）距离偏差带来的影响。由上段中的地物尺度与测量轨道高度，三线阵立体相机中的相机焦距以及地物所取两点的视差与基准线长度的关系，我们可以发现，在三线阵测量中，前后视相机位移带来的基准线变化极小，尽管通过轨道高度的放大，但仍为极小，对测量结果带来的误差也极小，可以忽略不计。从而，我们可以发现立体测绘相机在生产中带来的角度误差对卫星的高远距离测绘精度的影响微乎其微。
2三线阵测绘中平面角度测绘下影像影响因素的分析
（1）角度偏转带来的影响。平面角度测绘情况下，当前后视相机与地物所确定的测绘平面相互平行，前后视相机的角度偏移，会导致平动分量的改变以及像面的旋转。平动分量的误差虽然被轨道高度放大了多倍，但考虑其引起的平面测量误差是一个常量，属于系统自身存在的误差，可以通过对数据处理来消除影响。而角度误差在测绘过程则会不定量的出现，并且通过高度的放大后，对测绘结果带来较大的误差。因此，平动分量带来的误差可以不计，但是由于旋转引起的误差需要严格控制。从而，在操作中，要严格控制前后视镜带来的旋转误差。
（2）平面位移带来的影响。在平面测量情况下，当前后视相机出现位移，该位移带来的影响同样出现在地物的测绘精准度上，并且两者相同时，其对于测绘精度的影响也是微乎其微，可以忽略不计。所以，前后线位移对于三线阵卫星的平面测量带来的误差极小，可以不予考虑。
3对测绘带来影响的其它因素
通过对卫星的高远测绘的三线阵测绘计算分析发现，对其测绘精确度产生影响的因素还有很多。尽管三线阵立体测绘相较于以前的测绘技术精准度有所提高，但是仍受诸多因素的影响。包括光学畸变、热学变形、振动冲击等因素的影响以及卫星工作平台带来的其它不利因素。
4提高卫星测绘精度的举措
通过上述的影响影响因素分析，我们可以从影响因素角度对测量精度进行提高。
（1）保证卫星轨道定位的精度。从上文，我们可以看出，地物的测量值与卫星轨道高度有着密切的关系。采用高精确度的单频GPS系统进行定位处理，通过目前持有的GPS接收机能够将精确度高度提高，速度精确度也高度提升。另外，还可以消除由于星历因素、钟差因素、摄动以及电离层因素帝啊来的误差。此外，还可以通过使用双频的GPS接收器，来提高定位的精度。通过同时接收来自两个频段的载波，将大气层中电离层存在的延迟效应降低，从而减小误差。
（2）保证定位姿势的精度。主要是通过采用具备高精度的星敏感器，并以陀螺和GPS数据为辅助的结合形式的姿态定位形式，从而达到提高姿态定位的精准度。要进一步提高精准度，则需要使用两台及以上的高精准度的星敏感器。并且结合地面多方联合定资的算法，即将恒星敏感器、陀螺和GPS数据共同运算，从而达到进一步提高精度的目的。例如，日本的ALOS卫星，将姿态定位精度提高到相当水平，通过使用三台高精准度的星敏感器，并采用惯性陀螺和高精准度的角度偏移测量仪器ADS（Angular Displacement Sensor）。
（3）保证星敏感器与三线阵相机的同步。为了提高定位姿势的精准度而需要使用星敏感器，而星敏感器的使用要能够与相机的一体化结构相配合，以保证三线阵卫星测量的稳定性。目前，我们国家的卫星大部分是将星敏感器直接安装在卫星身上，这就需要调整敏感器，以与相机的坐标等相关指数相契合，从而避免由于坐标系的相差而引起的测量精准度的下降。
（4）保证时间协调的精准度。由于三线阵测绘卫星的运行，还需要地面人员及机器设备等的相关合作，因此，地面平台的运作的一致性、同步性和协调性也与测绘的精准度息息相关。通过提升卫星运作平台的相关仪器设备时间的协调性、一致性和统一性，避免因为时间的偏差带来测绘误差。在理论上，可以将GPS的时间作为基准时间，以总线形式对所有卫星测量相关设备进行时间的统一校对，类似我国以北京时间为基准时间，全国进行统一协调的方式，来实现设备运行时间上的一致。校对完成后，各设备采取统一的整星的单元时间信号为基准进行计时。
（5）保证相机内各单元的精准度。由于三线阵立体相机在三线阵立体卫星测绘中起着关键作用，所以相机本身的硬件因素也会对测量结果造成影响。因此，要求相机的制造和安装都要严格遵守标准。此外，相机的主位、主距以及光轴夹角都需要进行精确的运算与计量，以保证后期测量工作的计量的精准度。
5结束语
综上所述，对于三线阵立体测绘卫星的精准度的把握，有诸多方面需要注意。不仅仅要求各种仪器自身的生产制造过程要做到精准。还要在机器的运转与操控方面，保证做到完善。既要追求时间上的精准完善，也要实现空间上的精确无误。
参考文献
[1]蒋永华，张过，唐新明，等.资源三号测绘卫星三线阵影像高精度几何检校[J].测绘学报，2013，42（4）：56-57.
[2]吴轩.探讨三线阵立体测绘卫星的精度[J].建材与装饰，2013，（22）：101-102.
[3]郑旭.三线阵立体测绘卫星的测绘精度分析[J].城市建设理论研究（电子版），2013，（17）：157-158.
[4]潘经宏.三线阵立体测绘卫星的测绘精度分析[J].地球，2013，（9）：89-90.
[关键词]三线阵 立体测绘 测绘精度
[中图分类号] P236 [文献码] A [文章编号] 1000-405X（2015）-6-202-1
三线阵一词始于古罗马军队，用来表现军队中三横队的排列结构。如今，该模式在测绘领域被借用，通过类似的结构增加测绘广度，形成三线阵立体测绘。而以三线阵CCD形式并以立体测绘相机为其承载媒介的测绘卫星，则被称为三线阵立体测绘卫星。而该测绘卫星的精度直接影响测绘工作的结果精确性。本文通过对其中的影响因素进行分析，从而提出相关的举措。
1高远距离立体拍摄情况下影像影响因素分析
（1）角度偏转带来的影响。三线阵卫星测绘中，采用三线立体相机测绘，其中包括前视相机和后视相机。在立体测绘中，当前后视相机所在平面与被测量物测量平面垂直，通过前视相机与后视相机之间的距离以及轨道高度、测量角度来计算地物的相关数据。通过数学角度分析，地物高度与轨道高度正相关，与三线阵立体测绘相机中的相机焦距反相关，同时还与地物所取的辅助测量的两点视差及基准线的长度相关。通过数学运算，我们可以发现视差较小，但是由于在卫星测量中，轨道高度值很大，其量级可以达到六位，从而将结果误差高度放大。由此，我们可以发现，在卫星类的外空远距离拍摄中，前后视相机的角度稳定性有着重大影响。
（2）距离偏差带来的影响。由上段中的地物尺度与测量轨道高度，三线阵立体相机中的相机焦距以及地物所取两点的视差与基准线长度的关系，我们可以发现，在三线阵测量中，前后视相机位移带来的基准线变化极小，尽管通过轨道高度的放大，但仍为极小，对测量结果带来的误差也极小，可以忽略不计。从而，我们可以发现立体测绘相机在生产中带来的角度误差对卫星的高远距离测绘精度的影响微乎其微。
2三线阵测绘中平面角度测绘下影像影响因素的分析
（1）角度偏转带来的影响。平面角度测绘情况下，当前后视相机与地物所确定的测绘平面相互平行，前后视相机的角度偏移，会导致平动分量的改变以及像面的旋转。平动分量的误差虽然被轨道高度放大了多倍，但考虑其引起的平面测量误差是一个常量，属于系统自身存在的误差，可以通过对数据处理来消除影响。而角度误差在测绘过程则会不定量的出现，并且通过高度的放大后，对测绘结果带来较大的误差。因此，平动分量带来的误差可以不计，但是由于旋转引起的误差需要严格控制。从而，在操作中，要严格控制前后视镜带来的旋转误差。
（2）平面位移带来的影响。在平面测量情况下，当前后视相机出现位移，该位移带来的影响同样出现在地物的测绘精准度上，并且两者相同时，其对于测绘精度的影响也是微乎其微，可以忽略不计。所以，前后线位移对于三线阵卫星的平面测量带来的误差极小，可以不予考虑。
3对测绘带来影响的其它因素
通过对卫星的高远测绘的三线阵测绘计算分析发现，对其测绘精确度产生影响的因素还有很多。尽管三线阵立体测绘相较于以前的测绘技术精准度有所提高，但是仍受诸多因素的影响。包括光学畸变、热学变形、振动冲击等因素的影响以及卫星工作平台带来的其它不利因素。
4提高卫星测绘精度的举措
通过上述的影响影响因素分析，我们可以从影响因素角度对测量精度进行提高。
（1）保证卫星轨道定位的精度。从上文，我们可以看出，地物的测量值与卫星轨道高度有着密切的关系。采用高精确度的单频GPS系统进行定位处理，通过目前持有的GPS接收机能够将精确度高度提高，速度精确度也高度提升。另外，还可以消除由于星历因素、钟差因素、摄动以及电离层因素帝啊来的误差。此外，还可以通过使用双频的GPS接收器，来提高定位的精度。通过同时接收来自两个频段的载波，将大气层中电离层存在的延迟效应降低，从而减小误差。
（2）保证定位姿势的精度。主要是通过采用具备高精度的星敏感器，并以陀螺和GPS数据为辅助的结合形式的姿态定位形式，从而达到提高姿态定位的精准度。要进一步提高精准度，则需要使用两台及以上的高精准度的星敏感器。并且结合地面多方联合定资的算法，即将恒星敏感器、陀螺和GPS数据共同运算，从而达到进一步提高精度的目的。例如，日本的ALOS卫星，将姿态定位精度提高到相当水平，通过使用三台高精准度的星敏感器，并采用惯性陀螺和高精准度的角度偏移测量仪器ADS（Angular Displacement Sensor）。
（3）保证星敏感器与三线阵相机的同步。为了提高定位姿势的精准度而需要使用星敏感器，而星敏感器的使用要能够与相机的一体化结构相配合，以保证三线阵卫星测量的稳定性。目前，我们国家的卫星大部分是将星敏感器直接安装在卫星身上，这就需要调整敏感器，以与相机的坐标等相关指数相契合，从而避免由于坐标系的相差而引起的测量精准度的下降。
（4）保证时间协调的精准度。由于三线阵测绘卫星的运行，还需要地面人员及机器设备等的相关合作，因此，地面平台的运作的一致性、同步性和协调性也与测绘的精准度息息相关。通过提升卫星运作平台的相关仪器设备时间的协调性、一致性和统一性，避免因为时间的偏差带来测绘误差。在理论上，可以将GPS的时间作为基准时间，以总线形式对所有卫星测量相关设备进行时间的统一校对，类似我国以北京时间为基准时间，全国进行统一协调的方式，来实现设备运行时间上的一致。校对完成后，各设备采取统一的整星的单元时间信号为基准进行计时。
（5）保证相机内各单元的精准度。由于三线阵立体相机在三线阵立体卫星测绘中起着关键作用，所以相机本身的硬件因素也会对测量结果造成影响。因此，要求相机的制造和安装都要严格遵守标准。此外，相机的主位、主距以及光轴夹角都需要进行精确的运算与计量，以保证后期测量工作的计量的精准度。
5结束语
综上所述，对于三线阵立体测绘卫星的精准度的把握，有诸多方面需要注意。不仅仅要求各种仪器自身的生产制造过程要做到精准。还要在机器的运转与操控方面，保证做到完善。既要追求时间上的精准完善，也要实现空间上的精确无误。
参考文献
[1]蒋永华，张过，唐新明，等.资源三号测绘卫星三线阵影像高精度几何检校[J].测绘学报，2013，42（4）：56-57.
[2]吴轩.探讨三线阵立体测绘卫星的精度[J].建材与装饰，2013，（22）：101-102.
[3]郑旭.三线阵立体测绘卫星的测绘精度分析[J].城市建设理论研究（电子版），2013，（17）：157-158.
[4]潘经宏.三线阵立体测绘卫星的测绘精度分析[J].地球，2013，（9）：89-90.