WORKING WITH GPS/INS
Anke Steinbach
Hansa Luftbild Sensorik und Photogrammetrie GmbH, Elbestr. 5,
48145 Münster, Germany
Steinbach@hansaluftbild.de
http://www.hansaluttbild.de
Commission I, WG 1/5
KEY WORDS: photogrammetry, sensor orientation, GPS, INS
ABSTRACT:
One of the basic problems of photogrammetry is the reconstruction of the elements of the exterior orientation. Over the last 40 years,
triangulation techniques have been developed and improved, in order to determine these elements of the exterior orientation by
computation.
À different approach is taken by the method of direct geo-referencing.
This technique allows to transfer sensor or object data immediately into a local or global co-ordinate system, which makes their
further processing possible. Such a system exists of receivers of the global positioning system (GPS) on board and on the ground
(reference stations) and an inertial system combined with a sensor, which determines angles and accelerations of the sensor with high
precision.
Since the year 2000 Hansa Luftbild German Air Surveys is operating the modular system AEROcontrol!M (IGI, Kreuztal; Germany)
in the combination with several sensors. In total more than 40 projects have been finished till 2003 with analogue and digital
cameras. (besides the LiDAR projects which will be far more than 100).
Over time, pros and cons of the system have been witnessed, experiences in terms of reliability have been made. The technical
procedure for flight preparation, flight mission and post-processing has been improved.
Quality checks in ortho photo projects have shown the precision of the exterior orientation parameter. Using the GPS/INS data as
additional information in triangulation for areas of very low contrast (desert, e.g.) has been very helpful.
The technique of GPS/INS is clearly in a production stage for several applications, but also limitations have been found.
KURZFASSUNG:
Eines der grundlegenden Probleme der Photogrammetrie ist die Wiederherstellung der Aufnahmegeometrie durch die Elemente der
áuDeren Orientierung. In den letzten 40 Jahren, wurden Techniken zur Triangulation entwickelt und verfeinert, um diese Elemente
der äußeren Orientierung berechnen zu können.
Ein deutlich anderer Ansatz wird bei der Methode der direkten Georeferenzierung genutzt.
Diese Technik erlaubt es, die gemessenen Orientierungswerte direkt in ein globales oder lokale Koordinatensystem zu übertragen für
die direkte Weiterverarbeitung. Ein solches System besteht aus GPS Empfängern an Bord er Flugzeuges und am Boden sowie einem
Sensor, der mit einem Inertialsystem kombiniert wird. Das Inertialsystem bestimmt Winkel und Beschleunigung der Sensors mit
hoher Genauigkeit.
Seit dem Jahr 2000 setzt Hansa Luftbild das modulare System AEROcontrol'M der Firma IGI, Kreuztal ein in Kombination mit
verschiedenen Sensoren. Insgesamt wurden bis zum Jahr 2003 mehr als 40 Projekt mit analogen und digitalen Kameras
durchgeführt ( zusammen mit Laserscanning-Flügen sind es weit über 100 Projekte).
In dieser Zeit hat man die Vor- und Nachteile des Systems kennengelernt und es wurden Erfahrungen mit der Zuverlässigkeit
gemacht. Der technische Ablauf von Bildflugplanung über Bildflug bis zur Auswertung der Daten wurde diesen Erfahrungen
angepabt. Qualitätskontrollen in Orthophotos als Endprodukt haben den Beweis für die erreichte Genauigkeit erbracht. Auch als
zusätzlich Beobachtungen in Triangulationen über schwierigem Gelände (z.B. Wüste) ist GPS/INS erfolgreich eingesetzt worden.
Die Technik des GPS/INS ist sicherlich Produktionsreif, allerdings sind auch einige wenige Einschränkungen gefunden worden.
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