GPS/INS Destekli Havai Nirengi

GPS/INS Destekli Havai Nirengi GPS/INS (IMU) destekli hava nirengide izdüşüm merkezi koordinatları (WGS84) ve dönüklükler direk ölçülür. İzdüşüm merkezi koordinatları kinematik GPS ile ölçülür. GPS ile uçak üzerine monte edilmiş anten koordinatları belirlenir. Ancak bu koordinatlar izdüşüm merkezi koordinatları olmayıp bu noktaya taşınması gerekir. Kolonlar arasında bağlantı kurabilmek için blok başlarında kontrol noktalarına ihtiyaç vardır. lok başlangıç ve bitiminde çapraz uçuşlar yapılarak GPS faz belirsizlikleri ortadan kaldırılabilir. Çapraz uçuş yapılmaz ise her bir kolon başlangıç ve bitiminde yükseklik noktaları atılır. lok kenarında ise ortalama 20 bazda bir nokta atılmalıdır. INS sistemi kontrol noktası kullanmadan görüntü yöneltmelerini ölçer. u sistemin GPS ile entegrasyonuna bütünleşik havai nirengi yada direk alıcı yöneltmesi denir. IMU yada INS sistemi kamera üzerine monte edilmiş olup, kamera ile arasında bir dönüşüm yapılması gerekir. u dönüşüme boresight kalibrasyonu yada dönüşümü denir. 30.11.2015 Fotogrametri II- Doç. Dr. Fevzi Karslı Sayfa 1

GPS/INS Destekli Havai Nirengi Klasik havai nirengide nokta dağılımı Direk Alıcı Yöneltme (yöneltme bilinmeyenleri direk ölçülür) Dolaylı Alıcı Yöneltme (yöneltme bilinmeyenleri hesaplanır) Integrated Sensor Orientation=Direct Sensor Orientation Indirect Sensor Orientation 30.11.2015 Fotogrametri II- Doç. Dr. Fevzi Karslı Sayfa 2

Alıcı Yöneltme (Sensor Orientation) 30.11.2015 Fotogrametri II- Doç. Dr. Fevzi Karslı Sayfa 3

GPS ve Fotogrametri GPS in farklı fotogrametrik aktivitelerdeki rolü: - yer kontrol noktası koordinat ölçümü, - hassas uçuş planı yapılması, - ışın demetleri dengelemesi için projeksiyon merkezinin direk ölçümü. GPS destekli Havai Nirengi Avantajları: GPS ölçüleri uçak yüksekliğini bütün kolonlar boyunca stabilize eder. GPS ölçüleri kontrol nokta gereksinimini azaltır. 30.11.2015 Fotogrametri II- Doç. Dr. Fevzi Karslı Sayfa 4

Dolaylı Yöneltme/Geo-Referanslandırma resim koordinatları ile arazi koordinatları arasındaki ilişki kurulur, çekim anında kamera yöneltmeleri ve konumunun tanımlanır, geleneksel olarak, geo-referanslandırma parametreleri yer kontrol noktaları kullanılarak ışın demetleri yöntemi ile elde edilir. Dolaylı yöneltme: Tek resim Dolaylı yöneltme: Görüntü bloğu 30.11.2015 Fotogrametri II- Doç. Dr. Fevzi Karslı Sayfa 5

Direk Yöneltme/Geo-Referanslandırma günümüzde DGPS/INS entegrasyonu olarak tanımlanır. her bir resmin dış yöneltme bilinmeyenleri (izdüşüm merkezi koordinatları ve dönüklükler) kontrol noktasız belirlenir. 30.11.2015 Fotogrametri II- Doç. Dr. Fevzi Karslı Sayfa 6

Direk Yöneltme/Geo-Referanslandırma Zaman Farkı GPS pozisyonu enterpolasyonla çekim pozisyonuna aktarılmalıdır. Öteleme Modern sistemlerde GPS ile kamera arasında direk ilişki vardır. Resim koordinat sistemine göre öteleme belirlenir. Öteleme uçağın pozisyonunu etkilemez. 30.11.2015 Fotogrametri II- Doç. Dr. Fevzi Karslı Sayfa 7

Direk Yöneltme/Geo-Referanslandırma Datum Problemi GPS enlem, boylam ve elipsoidal yüksekliği ölçer. GCP noktaları enlem, boylam ve ortometrik yükseklik bilgisi verir. Matematik Model 30.11.2015 Fotogrametri II- Doç. Dr. Fevzi Karslı Sayfa 8

Nokta Dağılımı (Klasik+GPS/INS Havai Nirengi) Klasik GPS+INS GPS 30.11.2015 Fotogrametri II- Doç. Dr. Fevzi Karslı Sayfa 9

GPS/INS Sistemi Sistem bileşenleri 1- Kamera 2- IMU/INS (Inertial Measurement System)/(Inertial Navigation System) 3- GPS GPS alıcısı veri elde etme hızı 2 Hz IMU sistemi hızı ise 200 Hz. 30.11.2015 Fotogrametri II- Doç. Dr. Fevzi Karslı Sayfa 10

oresight Kalibrasyonu IMU sistemi ölçüleri 30.11.2015 Fotogrametri II- Doç. Dr. Fevzi Karslı Sayfa 11

Matematik Model ve Doğruluk m : Arazi Koordinat Sitemi b : IMU Sitemi s : Re sim Koordinat Sistemi X X P 0, Y P, Z, Y, Z 0 0 P : Arazi koordinatları : Pr ojeksiyon merkezikoordinatları dx, dy, dz : Pr ojeksiyon merkezine göre IMU sistemi ötelemesi a) lok başı ve sonunda yükseklik noktası kullanılması durumunda; X, Y Z 2.1m 2.3m b) Çapraz uçuş yapılan bir blokta; X, Y Z 1.5m 2.0m m 30.11.2015 Fotogrametri II- Doç. Dr. Fevzi Karslı Sayfa 12 : : Resim ölçeği Resim koordinat ölçme duyarlığı Işın demetleri için ±3 μm, Doğal noktalar için fotoğraf ölçeğine bağlı olarak ±10 μm olabilir.

Örnek Uygulama Her biri 20 model içeren 7 kolondan oluşan bir blokta 15/23 kamerasıyla 1:20000 ölçekli resimler çekilmiştir. irim ölçünün karesel ortalama hatası ±5 μm olduğuna göre her iki doğruluk yöntemine göre GPS destekli havai nirengi dengeleme sonucunda noktalarda elde edilen doğrulukları hesaplayınız. a) lok başı ve sonunda yükseklik noktası olması durumunda, X, Y Z 2.1 200000.0005 21cm 2.3 200000.0005 23cm b) Çapraz uçuş yapılan bir blokta; X, Y Z 1.5 20000 0.0005 15cm 2.0 20000 0.0005 20cm 30.11.2015 Fotogrametri II- Doç. Dr. Fevzi Karslı Sayfa 13

Kontrol Noktalarının Doğruluğa Etkisi Ölçek:1/30000 Resim Sayısı: 68 Klasik Dengeleme Test Alanında Kontrol Nokta Dağılımı GPS Dengeleme 30.11.2015 Fotogrametri II- Doç. Dr. Fevzi Karslı Sayfa 14

GPS in Doğruluğa Etkisi Deneysel Test Alanı Ölçek: 1/30000 GPS, özellikle yükseklikte doğruluğu artırıcı etki göstermektedir. 30.11.2015 Fotogrametri II- Doç. Dr. Fevzi Karslı Sayfa 15

Kontrol Nokta Sayısının Doğruluğa Etkisi 30.11.2015 Fotogrametri II- Doç. Dr. Fevzi Karslı Sayfa 16