1.各GPS歷元的機(jī)載GPS天線相位中心位置的確定

　　利用安裝在航攝飛機(jī)上的一臺(tái)GPS接收機(jī)和安置在地面參考站上的一臺(tái)或幾臺(tái)GPS接收機(jī)同時(shí)測(cè)量GPS衛(wèi)星信號(hào)，通過(guò)GPS動(dòng)態(tài)差分定位技術(shù)可獲取各GPS歷元的機(jī)載GPS天線相位中心位置。為提高定位精度，一般采用基于載波相位觀測(cè)值的動(dòng)態(tài)差分定位方法。計(jì)算方法可采用最小二乘法或卡爾曼濾波。

　　傳統(tǒng)GPS動(dòng)態(tài)定位方法要求在進(jìn)行動(dòng)態(tài)定位前進(jìn)行靜態(tài)初始化測(cè)量，一方面延長(zhǎng)了觀測(cè)時(shí)間，增大了數(shù)據(jù)量，另一方面也延長(zhǎng)了飛機(jī)起飛前的等待時(shí)間;另外，為盡量避免衛(wèi)星信號(hào)發(fā)生周跳或失鎖，必須要求飛機(jī)轉(zhuǎn)彎坡度角小，轉(zhuǎn)彎半徑大，加大了飛機(jī)航程，延長(zhǎng)了航線間隔時(shí)間。隨著整周模糊度在航解算OTF的成功，所述因機(jī)載GPS測(cè)量引人的限制都將迎刃而解，航攝飛機(jī)可以像常規(guī)航攝那樣飛行，機(jī)載GPS接收機(jī)也可在飛機(jī)到達(dá)攝區(qū)時(shí)打開(kāi)，減少不必要的數(shù)據(jù)記錄。

　　2.曝光時(shí)刻載波相位的機(jī)載GPS天線相位中心位置的內(nèi)插

　　GPS動(dòng)態(tài)定位所提供的是各GPS觀測(cè)歷元?jiǎng)討B(tài)接收天線的三維位置，而GPS輔助空中三角測(cè)量所需要的是某曝光時(shí)刻航空攝影相機(jī)的位置。由于曝光瞬間時(shí)刻不一定與GPS觀測(cè)歷元重合，攝影機(jī)曝光瞬間機(jī)載GPS天線位置必須根據(jù)相鄰的天線位置內(nèi)插得到。

　　如果將曝光瞬間同步記錄在GPS接收機(jī)數(shù)據(jù)流中，則曝光時(shí)刻機(jī)載GPS天線位置可由內(nèi)插解決。現(xiàn)代航攝相機(jī)如WildRC20等可在曝光瞬間發(fā)出一束TTL電平的脈沖(一些老的航攝相機(jī)改造后也可發(fā)出脈沖)這一脈沖可以通過(guò)GPS接收機(jī)的外部事件注記接口輸入接收機(jī)中，并在接收機(jī)數(shù)據(jù)流中注記相應(yīng)的脈沖輸入時(shí)刻。以該時(shí)刻為引數(shù)，在相鄰的GPS觀測(cè)歷元天線位置間內(nèi)插(或擬合)即可獲得曝光瞬間機(jī)載接收天線的位置。

　　內(nèi)插(擬合)精度取決于兩方面。一方面是取決于EventMark時(shí)標(biāo)的精度，另一方面則取決于選擇的內(nèi)插(擬合)模型是否與內(nèi)插(擬合)區(qū)段內(nèi)機(jī)載接收天線動(dòng)態(tài)變化相符合。

　　研究表明，GPS接收機(jī)EventMark時(shí)標(biāo)的精度能達(dá)到+2μs。因而即使在飛機(jī)運(yùn)動(dòng)速度高達(dá)200 m/s時(shí)，由該時(shí)標(biāo)誤差引進(jìn)的內(nèi)插誤差也僅為0.4 mm,對(duì)GPS輔助空中三角測(cè)量而言，該誤差完全可以忽略不計(jì)。

　　主要的內(nèi)插(擬合)誤差與歷元間機(jī)載接收天線的動(dòng)態(tài)變化有關(guān)，為減少內(nèi)插誤差，可采取以下措施:

　?、偬岣逩PS數(shù)據(jù)采樣率。數(shù)據(jù)采樣率越高，則觀測(cè)歷元時(shí)間間隔越短。機(jī)載接收天線運(yùn)動(dòng)的描述也越精確。

　?、诓捎煤线m的內(nèi)插(擬合)方法。在GPS輔助空中三角測(cè)量中，由于飛機(jī)的航速較大，GPS數(shù)據(jù)采樣率一般均選擇小于或等于1 s。在航線飛行中，飛機(jī)一般做近似勻速運(yùn)動(dòng)，因而可采用直線內(nèi)插或低階多項(xiàng)式擬合模型。實(shí)用中發(fā)現(xiàn)選擇插值時(shí)刻前后各兩個(gè)歷元進(jìn)行二次多項(xiàng)式擬合效果較好。

　　3.坐標(biāo)轉(zhuǎn)換及高程基準(zhǔn)

　　GPS動(dòng)態(tài)定位所提供的定位成果屬于WGS84坐標(biāo)系，而我們所需空中三角測(cè)量加密成果是屬于某一國(guó)家坐標(biāo)系或地方坐標(biāo)系，因而必須解決定位成果的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換問(wèn)題。在精確已知地面基準(zhǔn)站在WCS84系中的地心坐標(biāo)，且已知WGS84系至國(guó)家坐標(biāo)系之間轉(zhuǎn)換參數(shù)時(shí)，則可將動(dòng)態(tài)定位成果轉(zhuǎn)換為國(guó)家坐標(biāo)，更為一般的則是采用GPS基線向量網(wǎng)的約束平差。約束平差在國(guó)家大地坐標(biāo)系中進(jìn)行，約束條件是屬于國(guó)家大地坐標(biāo)系的地面網(wǎng)點(diǎn)固定坐標(biāo)、固定大地方位角和固定空間弦長(zhǎng)。為進(jìn)行機(jī)載天線位置的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，必須有兩個(gè)以上的地面控制點(diǎn)，這些點(diǎn)有國(guó)家坐標(biāo)系或地方坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，且進(jìn)行了GPS相對(duì)定位，其中 控制點(diǎn)在航飛時(shí)作為地面基準(zhǔn)站，那么以該點(diǎn)為固定點(diǎn)條件進(jìn)行約束平差，并將求得的歐拉角與尺度比用于轉(zhuǎn)換機(jī)載天線基準(zhǔn)站的 WGS84系坐標(biāo)。

　　另一個(gè)問(wèn)題是高程基準(zhǔn)問(wèn)題。GPS定位所提供的是以橢球面為基準(zhǔn)大地高，而實(shí)際所需要的是以似大地水準(zhǔn)面為基準(zhǔn)的正常高，高程基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換通過(guò)測(cè)區(qū)內(nèi)若千已知正常高的控制點(diǎn)按GPS水準(zhǔn)方法建立高程異常模型(當(dāng)測(cè)區(qū)地形變化較大時(shí)應(yīng)加地形改正)進(jìn)行。