李道京 滕秀敏 潘舟浩

①(中国科学院电子学研究所微波成像技术重点实验室 北京 100190)

②(数据通信科学技术研究所 北京 100191)

1 引言

位置和姿态测量系统(Position and Orientation System,POS)能够实时测量遥感设备所在的位置和方向的3个线性坐标和3个转动坐标以及加速度，经过后处理还可得到更高精度的设备位置姿态信息。利用这些位置姿态信息对所获取的遥感数据进行高精度的几何校正，可大大提高遥感数据产品的质量，在补偿飞行平台姿态不稳带来的误差的同时，可以实现无或减少地面控制点测图，降低数据获取的成本并缩短制图周期。

目前，世界上利用 POS辅助合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)和光学设备(可见光相机、成像光谱仪、激光雷达)实施遥感测量已经是非常普遍、成熟的做法，并获得了非常好的应用效果，其典型系统如加拿大Applanix公司的POS 510和POS 610。

POS在结构上主要由惯性测量单元(Inertial Measurement Unit,IMU)单元、全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)单元和POS计算机系统(POS Computer System,PCS)单元3部分组成，使用时IMU单元通常需和SAR天线相位中心固联或和光学遥感设备镜头固联。较大体积重量的IMU单元虽具有较高的数据精度，但考虑到安装条件，其应用也可能受到限制。为实现有效的系统集成，在保证数据精度的同时，要求IMU单元具备体积小重量轻的特点。

随着飞行平台技术的发展，在同一平台上采用多观测窗口实现多遥感设备同时观测已成为可能，典型的如SAR、可见光相机、成像光谱仪和激光雷达同时工作，由于观测窗口分布在非刚性平台的不同位置，各个遥感设备的姿态稳定控制方式不同，每个遥感设备都需使用POS，并与其IMU固联，由此需形成一个分布式的多节点POS系统。……