2385

Программный комплекс ALTEXIS разработан компанией "Геокосмос" и предназначен для обработки данных комбинированной воздушной лазернолокационной и цифровой аэрофотографической съемки, а также для метрологического обеспечения аэросъемочных работ с использованием лазернолокационной аппаратуры. программного комплекса ALTEXIS. Версия 2.0 является дальнейшим развитием линейки программных продуктов семейства ALTEXIS компании "Геокосмос", используемой в качестве базового программного средства обработки геопространственных данных как элемента геоинформационной технологии крупномасштабного картирования реального времени, предложенной и активно развиваемой компанией "Геокосмос" в последние годы.

Программный комплекс ALTEXIS выполняет задачи по метрологическому обеспечению аэросъемочного комплекса, в частности, по проведению калибровочной процедуры лазерного локатора и цифрового аэрофотоаппарата, он может быть использован для контроля качества пилотирования и оценки степени достоверности собранных аэросъемочных данных. Кроме того, ALTEXIS реализует широкий набор алгоритмов камеральной обработки аэросъемочных данных: геоморфологический анализ и выделение рельефа, создание ортофотокарт, автоматическая селекция лазерных точек, выделение географических объектов, моделирование ЛЭП, оценка лесотехнических параметров и многое другое.

Необходимым условием при проведении работ по лазерно-локационной съёмке является точное определение параметров взаимного положения и ориентации на борту носителя компонентов, участвующих в получении аэрофотосъёмочных данных, - сенсора инерциальной системы, фазового центра GPS – антенны, центра проекции и оптической оси фотокамеры. Требования к точности определения указанных параметров чрезвычайно высоки. Точность для линейных величин не хуже 1-2 см, для угловых – не хуже 2-3 мрад. Для определения выставочных (off-set) параметров сканерного блока и антенны GPS используется программа Off-Setter, реализующая методику измерений, представленную на рис. 11.3. Определение в программе полностью формализовано. Пользователю необходимо лишь выполнить определение пространственных координат набора характерных точек (Рис. 11.3) и полученные результаты занести в соответствующие поля программы вместе со

значениями углов текущей ориентации сенсора инерциальной системы в момент проведения измерений. Измерения пространственных координат характерных точек выполняется GPS-приёмниками в локальной вспомогательной системе координат без привязки к ГГС.

			По	аналогичной			методике с
		помощью			программы		Off-Setter
	Рис. 11.3				точные	относительные
		определяются
		координаты			центра		проекции
		фотоаппарата			и	приближённые
		значения		углов ориентации				его
Рис.11.3		оптической оси во внутренней системе
		координат			сенсора		инерциальной
		системы. Точные значения углов
		ориентации,			необходимые			для

выполнения ортотрансформирования аэрофотоснимков, определяются только в результате выполнения лётной калибровочной процедуры, после выше упомянутой первой калибровки. Для обработки результатов такой процедуры используется программа Calibry, что обеспечивает точность угловых параметров для прямого геопозиционирования аэрофотоснимков.

182

В ходе калибровочной процедуры выполняется съёмка калибровочного объекта с одновременым использованием как лазерного сканера, так и фотоаппарата. По полученным лазерно-локационным данным объекта в программе Calibry определяются пространственые координаты опознаков. После того как оператором выделено достаточное количество ознаков на аэрофотоснимке и лазерно-локационном изображении, и определены их пространственные координаты, программа автоматически вычисляет точные значения угловых паметров.

Действительно, абсолютное ориентирование аэрофотоснимка в геодезическом пространстве может быть выполнено методом обратной фотограмметрической засечки по выделенным опознакам.

2.2 Воздушные сканеры ALTM (Рис.11.4)

Основные возможности

	Фиксация	интенсивности
	отраженного сигнала (возможность
	работы в ночное время);
	Фиксация до 4 отражений одного
	посланного импульса	(возможность
	разделения верха растительности и
	поверхности земли);	Рис. 11.4

Самая высокая производительность из коммерчески доступных систем на сегодняшний день – 1000 кв.км. за рабочий день;

Совместимость с цифровыми аэрофотоаппаратами и другими сенсорами и датчиками;

Возможность использования с приемниками GPS и GPS/GLONASS различных производителей;

Наличие согласованной схемы установки на отечественные летательные аппараты;

Адаптация к российским условиям;

Экономическая эффективность использования в тех условиях, когда применение других

методов крайне затруднительно, невозможно или ограничено сезонными факторами (безориентирная местность, сплошная листва, очень «плоский» рельеф и т.д.);

Лазерный сканер ALTM включает:

Бортовой навигационный комплекс.

Бортовой комплекс геодезического обеспечения GPS/GLONASS.

Приемник GPS Trimble 750.

Основные технические параметры

Наименование параметра	ALTM 30/70	ALTM 3100
Частота зондирующих импульсов	33 кГц	33 кГц
	50 кГц	50 кГц
	70 кГц	70 кГц
		100 кГц
Высота полета при съемке	от 200 до 3000 м	от 80 до 3500м
Точность сканирования по высоте	не хуже 15 см	не хуже 15 см
	при высоте 1200 м	при высоте 1200 м
	не хуже 35 см	не хуже 25 см
	при высоте 3000 м	при высоте 2000 м
		не хуже 35 см
		при высоте 3000 м

183

Регистрация данных	Переносной жесткий диск		------
	(37 Гбайт)
Расходимость	Двойная:		Двойная
лазерного луча	0,2 мрад или 0,7 мрад	0,3 мрад или 0,8 мрад
Диапазон рабочих температур:
- Сканирующий блок:	от -20 °C до +35 °C		от -10 °C до +35 °C
- Стойка управления:	от +10 °C до +35 °C		от +10 °C до +35
°C
- при термостабилизации	от -30 °C до +55 °C		от -30 °C до +55
°C
Габариты/Вес
- Сканирующий блок	25 W x 32 L x 56 H см/20 кг		26 W x 19 L x 57 H
			см/23,4 кг
- Стойка управления	59 W x 58 L X 49 H см/55 кг		65 W x 59 L X 49 H
	Общие параметры		см/53,2 кг
Точность определения планового	лучше чем 1/2000 от высоты
положения точек
Ширина полосы съемки	от 0 (режим профайлера) до
	93% от высоты съемки
Разрешение по дальности		1 см
Количество регистрируемых		4, включая последний
отражений лазерного импульса
Регистрация интенсивности	12 бит динамический диапазон
		для каждого измерения
Угол сканирования		от 0 до + 25°
Компенсация крена	Номинально ±5°, в зависимости
	от текущего значения поля
	зрения (например, при ±15°
		допустимое значение
		компенсации ±10°)
Ширина полосы захвата		От 0 до 0,93x H м
Частота сканирования	0 – 70 Гц, зависит от угла
		сканирования
Распределение отражений	Равномерное на протяжении
на поверхности земли	96% линии сканирования
Используемый бортовой	Applanix POSAV, модифицирован
навигационный комплекс
Бортовой GPS приемник		Trimble 750
Категория лазера		Class 4
Высота безопасного зрения	200 м при 0,7 мрад 400 м при 0,2 мрад
Потребление		28 В переменного тока,
		24 А в среднем,
		35 А пиковое потребление
Влажность		0 – 95% без конденсата
Перечень программного обеспечения
Программное обеспечение		Назначение

REALM Survey Suite Получение дифференциального кинематического GPS решения.

Оптимизация траектории при использовании нескольких базовых

184

	станций. Вычисление XYZ координат лазерных точек. Селекция
	лазерных точек, выделение земли и растительности.
Applanix PosGPS	Совместная обработка GPS/GLONASS и инерциальных
данных.
Applanix PosProc
ALTM-NAV	Планирование и управление аэросъемочным процессом.

Регистрация формы отраженной волны. Такая опция представляется чрезвычайно полезной для лазерных локаторов импульсного типа. Ее можно рассматривать как дальнейшее развитие технологии измерения нескольких отраженных импульсов в каждом акте сканирования, которая уже давно вошла в практику.

Так одна из последних разработок компании Optech ALTM 30/70 обеспечивает регистрацию четырех откликов для каждого зондирующего импульса, гарантированно включая первый и последний. Технология

регистрации формы отраженной волны предполагает запись в
цифровом виде полной формы отклика на каждый зондирующий
импульс с частотой дискретизации 1 ГГц и выше.
Зарегистрированная таким образом волна дает «историю»
отражения зондирующего импульса от всех препятствий,
встретившихся на его пути. Аппаратная реализация такой
возможности не представляет проблемы для ведущих
производителей, в частности, такая опция уже поставляется
штатно в уже упомянутом лазерном сканере ALTM 30/70 фирмы
Optech. В результате можно, кроме картографирования объекта,
можно получить его трехмерный образ (см. Рис. 11.5).
	Наибольший интерес такая информация может
представлять для использования в специализированном						Фрагмент трехмерного объекта, Рис. 11.5
программном		обеспечении обработки		лазерно-локационных
данных	для	более	достоверного	распознавания	и
геопозиционирования объектов различных классов.

Использование лазерно-локационных методов открывает ряд принципиально новых возможностей при дистанционном обследовании лесных массивов. Высокая производительность лазерно-локационной съемки (150 – 200 кв км или 300 – 400 км линейных объектов за один аэросъемочный день) в сочетании с пространственным разрешением и точностью в до 15 см позволяют создавать эффективные алгоритмы морфологического анализа, обеспечивающие автоматическое выделение ряда важнейших информационных параметров лесного массива.

Известно, что использование традиционных аэросъемочных технологий сильно затруднено как для измерения истинного рельефа под кронами деревьев, так и для оценки геометрических характеристик самих деревьев и объема древесной массы. Современные лазерно-локационные методы предлагают ряд принципиально новых возможностей при обследовании лесных ландшафтов:

Зондирующий луч лазерного локатора обладает способность проникать сквозь листву деревьев. В силу чего, лазерно-локационные методы позволяют непосредственно измерять рельеф под кронами деревьев с абсолютной геодезической точностью до 15 см. Практика показывает, что густота лесного покрова может сказаться на объеме авиационных работ, необходимом для измерения рельефа того или иного района с требуемой степенью детальности. Но отнюдь не оказывает влияния на принципиальную возможность выполнения таких измерений.

Реализация режима работы лазерного локатора, при котором за каждый акт сканирования регистрируется группа отраженных импульсов, позволяет наряду с топологией земной поверхности получать данные, характеризующие растительность. Так, первый (по времени) отраженный импульс будет характеризовать высоту деревьев, а пространственное распределение откликов, приведенное к вертикальному направлению, может быть использовано для оценки интенсивности поглощения и, следовательно, для оценки плотности древесной массы.

185

Использование в составе современных лазерных локаторов универсальных навигационных комплексов, включающих аппаратуру спутниковой навигации GPS, GLONASS и инерциальные системы, позволяет естественным образом интегрировать лазерно-локационные данные с цифровой фотографической, мультиспектральной и тепловизионной съемкой при необходимой геодезической точности. Это также чрезвычайно важно при оценке фаз вегетации, определении наличия болезней растений, химического состава почвы, наличия загрязнений водоемов.

Анализ структуры полога древостоя, интегрированный с данными видео- и фотосъемки позволяет с высокой степенью достоверности определять различные типы и ярусы лесной растительности с разделением по породному составу, густоте и другим параметрам. Последующая обработка данных лазерного профилирования путем интегрирования, преобразования Фурье и анализа методом средней свободной компоненты позволяет получить такую важную и точную информацию о растительности, как запас древостоя, тип леса, индекс листовой поверхности, напрямую или опосредованно – через значения диаметра крон, густоту, протяженность полога и высоту древостоя. Достаточно высокую точность при обработке лазерных профилей обеспечивают методы регрессионной оценки фитомассы древостоя.

НПП «Геокосмос» совместно с Институтом леса им. В. Н. Сукачева СО РАН располагает необходимыми аппаратными, программными и методическими средствами для аэросъемочных обследований по комплексному картированию лесных ландшафтов.

3. Лазерная локация и традиционные методы топографической съемки

В настоящем параграфе обсуждаются различные аспекты сравнения лазернолокационного метода съемки с традиционными наземными и воздушными топографогеодезическими технологиями.

Часто приходится слышать мнение, что каждое первичное лазерно-локационное измерение (лазерная точка), полученное лидаром, по своему информационному содержанию эквивалентно результату единичного наземного геодезического измерения – пикету. Такое отождествление нельзя признать безупречным. И дело здесь не только в чисто количественных различиях, вытекающих из неоспоримого преимущества лазернолокационного метода в производительности. Эти два вида съемки – лазерно-локационная и наземная топографическая, по сути, реализуют две отличные идеологии сбора геопространственных данных. Тем не менее, такое сравнение представляется чрезвычайно полезным для правильного понимания сути проблемы.

Подчеркнем, что к приведенному выше сравнению наземной топографической и лазерно-локационной съемки следует относиться не более как к методологическому приему, призванному помочь осознать характер лазерно-локационных данных. Совершенно неправильно представлять эти два вида съемки как конкурирующие технологии, тем более что на практике они часто дополняют друг друга. Главный вывод, который может быть сделан по результатам такого сравнения, состоит в следующем. При выполнении наземной топографической съемки, как с использованием традиционных, так и GPS средств, каждый пикет несет четко определенную семантическую нагрузку, он в момент своего возникновения уже есть часть некоторой схемы, которая позднее по вполне определенным правилам будет преобразована в топографический план. Лазернолокационное изображение – не схема, а значительно более богатый по содержанию образ реальной сцены. Использование таких данных в топографии предполагает наличие

186

соответствующего методического и алгоритмического обеспечения, разработкой которого занимаются различные компании в России и в мире.

Обратимся к другому объекту сравнения. Говоря о прикладном аспекте ЛЛ методов можно с некоторой долей условности выделить два главных направления. Первым является топографическое направление, которое предполагает использование ЛЛ данных для восстановления рельефа, а также для рисовки важнейших контуров, подлежащих изображению на топографических картах и планах. Другим главным направлением является широкий круг задач, непосредственно не связанных с топографией. В рамках решения таких задач ЛЛ данные используются для построения векторных моделей и определения набора морфологических свойств разнообразных естественных или искусственных образований. В большинстве случаев сбор информации такого рода является составной частью инженерных изысканий. В любом случае при проведении анализа прикладного значения ЛЛ метод логично сравнивать, прежде всего, со стереотопографическим методом создания карт и планов или его аналогам, основанных на методах наземной (ближней) фотограмметрии. В пользу выбора стереотопографического метода в качестве базиса для оценки эффективности ЛЛ метода можно привести следующие аргументы:

Стереотопографический метод до настоящего времени является главным технологическим звеном производства и обновления топографических данных в самом общем смысле. Использование этого метода является обязательным, что закреплено официально действующими нормативными документами. В то же время ЛЛ методы по характеру получаемых данных, степени их полноты и точности в значительной степени обеспечивают решение тех же задач, что и классический стереотопографический метод, предполагающий выполнение аэрофотосъемки, работ по геодезическому обоснованию и комплекса процедур фотограмметрической обработки. В этом смысле, сравнение ЛЛ методов и стереотопографического метода корректно. Дополнительным аргументом в пользу этого являются результаты основных тенденций внедрения ЛЛ методов в практику производства топографических материалов. Здесь отчетливо прослеживается тенденция дополнения стереофотограмметрических методов лазерно-локационными при составлении топографических планов, при кадастровых работах, а также при проведении инженерных изысканий в таких отраслях как строительство, нефтегазовая промышленность, электроэнергетика. Вообще говоря, правильнее говорить не о дополнении, а об эволюции стереотопографического метода, в части прямого усвоения данных по рельефу и по важнейшим контурам, полученных ЛЛ методом.

Сравнение ЛЛ методов с другими известными в настоящее время методами авиационного дистанционного зондирования, обеспечивающих прямое получение трехмерных данных, в частности с интерферометрическими радиолокационными системами бокового обзора, не может считаться вполне корректным. Интерферометрические радиолокационные системы хотя и обеспечивают прямое измерение геометрии рельефа, но занимают отличную от ЛЛ средств экологическую нишу

ипоэтому не могут рассматриваться как аналог при выполнении сравнения по техническим

иэкономическим показателям. По своим главным параметрам – разрешение при высоте полета 2000 м на уровне первых метров, точность определения геодезической высоты на уровне 3-7 м, радиолокационные данные также находят применение в целом ряде других областей, например, в геологии.

4.Инструментальные средства лазерной локации

187

4.1 Методика определения координат лазерных точек при выполнении лазерно-локационной съемки

Как показано в предыдущих разделах первичное лазерно-локационное измерение выполняется с привлечением нескольких источников информации. По этой причине для полного описания процесса измерения необходимо законченное формализованное представление всех соотношений, определяющих пространственную и временную соотнесенность данных различных источников.

Что касается временной синхронизации, то она обеспечивается за счет привязки временных шкал всех приборов к единому абсолютному времени, поставляемому бортовым GPS приемником. При этом, в процессе съемки обеспечивается лишь регистрация всех видов данных с соответствующими временными метками. Фактическая синхронизация обеспечивается на этапе наземной обработки.

Перейдем к рассмотрению вопросов пространственной синхронизации. Общая схема компоновки бортового аэросъемочного комплекса изображена на рисунке11.6 изображены все значимые компоненты комплекса, а именно сканерный блок, GPS антенна, а также цифровой аэрофотоаппарат. Общее положение комплекса рассматривается в некоторой обобщенной топоцентрической СК ОNEA , в которой предполагается, что ось ОN направлена на север, ось ОE на восток, а ось ОA дополняет эту СК до левой ортогональной. Более подробно вопрос о корректном выборе СК рассмотрен в последующих главах.

Так как функционирование комплекса основано на взаимодействии и обмене информацией между компонентами, необходимо установить формулы соответствия между СК, используемых для каждого из устройств.

Векторные пространства, образованные СК ОNEA , сканерного блока и фотоаппарата будем обозначать соответственно G , S , C . Строгие определения всех этих СК также представлены ниже.

Рисунок 11.6 Общая схема компоновки бортового аэросъемочного комплекса

Из определения ясно, что все системы координат являются ортогональными. Положение любой точки в указанных пространствах будем характеризовать векторами g, s, c. В приведенном обозначении вектор определяет принадлежность к тому или иному пространству.

Под уравнениями связи будем понимать соотношения, обеспечивающие пересчет координат произвольного вектора из одной СК в другую. Ясно, что эти соотношения пересчета будут зависеть от некоторого набора параметров, характеризующих:

Положение и ориентацию всего аэросъемочного комплекса в пространстве.

Внутренней конфигурации комплекса.

Только после того как уравнения связи записаны явно, появляется возможность гарантировать пространственную синхронность потоков данных. Также на основе этих

188

уравнений возможен анализ компоновки аэросъемочного комплекса на предмет его оптимизации. В этом смысл введения уравнений связи.

Ясно, что переход из одной трехмерной СК в другую осуществляется на основе матрицы третьего порядка и вектора, определяющего начало одной СК в другой СК. Будем

обозначать матрицы перехода через А , а начальные вектора через b , с добавлением

индексов, определяющих пространства, для которых определяется переход. Например, АGS

и bGS для перехода из пространства G в пространство сканера S .

В силу того, что мы имеем дело с тремя СК, всего имеет место шесть уравнений связи. На практике, однако, достаточно определить только два из них, а именно:

S ® G

GS +

GS

,

(11.1)

g

b

A

s

C ® S

=

SC +

SC

.

(11.2 )

s

b

A

c

Покажем, что все другие уравнения перехода могут быть получены из двух приведенных выше.

C ® G

g

bGS + AGS

s

(bSC + ASC

c

) = bGS + AGS bSC + AGS ASC

c

(11.3)

Таким образом :

GC =

GS +

GS

SC

(11.4)

b

b

A

b

GC =

GS

SC

(11.5)

A

A

A

G ® S

=

1

+

1

g

(11.6)

s

A

b

A

GS

GS

GS

=

1

(11.7)

b

A

b

GS

GS

GS

=

1

(11.8)

A

A

SG

GS

Аналогично решается вопрос для уравнений перехода S ® C , G ® C .

При выводе уравнения связи для топоцентрического и сканерного пространств прежде всего изучим источники информации, определяющие положение сканерного блока

впространстве ОNEA :

Пространственные координаты сканерного блока определяются бортовым GPS приемником, который непосредственно поставляет координаты местоположения антенны. При этом следует отметить:

Фактическое определение геоцентрических координат антенны осуществляется дискретно с программируемой частотой, которая обычно составляет 1-20

Гц.

Точное определение координат антенны N A , E A , A A осуществляется только

впроцессе наземной постобработки, а не в реальном времени (если не используется режим RTK). В реальном времени определяются только условные, вспомогательные координаты, необходимые для правильной работы навигационного компьютера.

Угловая ориентация сканерного блока определяется с помощью IMU , входящего в состав навигационного компьютера. Относительно выдаваемых им данных имеют место следующие замечания:

Определение угловой ориентации также осуществляется дискретно, обычно с частотой 50-200 Гц.

Выдаваемые значения IMU есть три угла ориентации R * , P * , H * , которые эквивалентны, как уже отмечалось, соответствующим углам ориентации носителя – крену,

189

тангажу и рысканию. Эти значения, однако, не могут быть использованы непосредственно в искомом уравнении связи по следующей причине. Специфика работы навигационного компьютера и в частности IMU определяет его работу только в общемировой СК земного эллипсоида WGS -84, но не в ортогональной топоцентрической СК.

Исходя из описанных особенностей навигационного обеспечения процесса сканирования, перейдем к выводу уравнения связи. Главной целью здесь является переход

к положению, когда в любой момент времени однозначно определены вектор bGS ,

определяющий текущее положение сканера и матрица ориентации AGS . Такой переход возможен исходя из следующих соображений:

За счет использования специальных математических приемов, изложенных ниже, можно говорить о наличии непрерывных во времени данных по траектории носителя

иуглам ориентации. Таким образом, можно считать, что каждое первичное лазернолокационное измерение обеспечено соответствующими данными.

За счет рассматриваемой в предыдующих разделах процедуры измерения

выставочных параметров сканерного блока всегда возможен переход от вектора bGA ,

который есть результат непосредственного GPS измерения, к вектору bGS , определяющего

положение точки центра сканирования.

Корректный пересчет углов ориентации R * , P * , H * из СК Земного эллипсоида в углы R , P , H СК ОNEA всегда возможен с применением методик, изучаемых

вкурсе математической картографии.

Сучетом вышеизложенного вернемся к уравнению связи (11.1):

g

bGS + AGS

s

(11.1)

Предполагается, что векторs представляет результат единичного дальномерного измерения, т.е. значение наклонной дальности и направление зондирующего луча. Наличие

определенных bGS и AGS позволяет перейти к картографическим координатам точки

отражения g , т.е. выполнить главную задачу сканирования.

Матрица AGS может быть определена через величины направляющих косинусов, т.е.

через разложение орт СК сканера ОXYZ по базису обобщенной СК ОNEA .

				NX		NY		NZ
			=	E		E		E		(11.9)
	A				X		Y
	GS								Z
						AY
				AX				AZ

Представим схему интерпретации величин и знаков углов R , P , H так, как это принято в авиационном дистанционном зондировании (Рисунок 11.14).

W

Рисунок 11. 7 К определению знаков углов R , P , H

Для формального определения углов введем несколько вспомогательных объектов:

Оs1 X1 – проекция вектора Оs X на горизонтальную плоскость ОNE.

190

P – вертикальная (параллельная ОA) плоскость, проходящая через ОsX.

W - плоскость, совпадающая с ОsXY.

Теперь перейдем к определению углов:

Угол рыскания H есть угол между векторами и Оs1 X1 . Значение этого угла принято определять в диапазоне от 0 до 2π . Значение этого угла возрастает, если вектор Оs1 X1 вращается по направлению часовой стрелки при взгляде со стороны конца вектора ОA .

Угол тангажа P есть угол между вектором ОsX и его проекцией Оs1 X1.

	Предполагается, что этот угол находится в диапазоне			,				. Изменение P в более
			2		2

широком диапазоне лишено практического смысла. Угол P считается положительным, если точка X лежит выше плоскости ОcNE (имеет положительное значение координаты A) и отрицательным в противном случае.

Углом крена R будем называть угол, образованный плоскостями P и W. R

	изменяется в диапазоне			,				. Изменение R в более широком диапазоне также лишено
			2		2

практического смысла. Знак R определяется правилом буравчика: R считается положительным, если кратчайший поворот от P к W осуществляется в направлении вращения буравчика, расположенного вдоль оси ОsX .

С учетом введенных определений можно явно записать значения коэффициентов

матрицы AGS :

N X=cos(P)cos(H)

E X=cos(P)sin(H) (11.10)

A X=sin(P)

N Y=sin(R)sin(P)cos(H)-cos(R)sin(H)

E Y=sin(R)sin(P)sin(H)+cos(R)cos(H) (11.11)

A Y=cos(P)sinR

NZ=cos(R)sin(P)cos(H)+sin(R)sin(H)

E Z=cos(R)sin(P)sin(H)-sin(R)cos(H) (11.12)

AZ=-cos(P)cos(R)

Перейдем к определению вектора bGS . Здесь необходимо следующее замечание.

Начало СК сканера намеренно помещено в точку центра сканирования, т.е. центр сканирующего зеркала, т.к. это сильно упрощает многие уравнения в этой СК. В то же время, как уже отмечалось, непосредственно определяются координаты местоположения антенны, которая может быть удалена от главной точки сканирования на расстояние вплоть

до нескольких метров. Обозначим через bSA , вектор в СК сканера, определяющий

местоположение антенны. Этот, чрезвычайно важный в метрологическом отношении вектор, имеет двойное значение:

С его помощью можно полностью записать уравнение связи для сканерного блока и, следовательно, корректно интерпретировать результаты сканирования в процессе постобработки.

Точное знание вектора bSA является абсолютно необходимым условием

корректной работы навигационного компьютера по интегрированию GPS и IMU данных для получения навигационного решения.

Отметим в качестве обязательного условия строгое постоянство вектора bSA . Это

условие означает, что взаимное положение антенны и сканера должно быть измерено с достаточной точностью и не изменяться во время проведения съемки.

191