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第二章 文獻回顧

第一節 GPS 動態定位

現今 UAV 為導航之需求,大多安裝以虛擬距離(pseudorange)觀測量解 算單點定位的 GPS 接收儀,以 GPS 虛擬距離觀測量解算其定位精度僅數十 數週波未定值求解不正確,導致定位結果呈現線性漂移誤差(drift errors),

其解決方式將於第二節中第三小節回顧。於本節最後則是回顧基於載波相 下(Ebadi, 1997):

(1) 機翼或機身遮蔽 GPS 天線至衛星之間的訊號,所造成訊號中斷。特別 容易發生在切換航帶,載具傾斜轉彎時(Ackermann, 1993)。

(2) 機身所造成多路徑效應(Krabill, 1989)。

(3) 接收儀電力供應不足。

(4) 因太陽黑子活躍使電離層電子含量高或外部訊號高度干擾,造成低訊號 強度,如雷達運作區域,GPS 衛星訊號易被干擾,無法正確定位。

週波脫落偵測相當不易,因週波脫落幅度不定,與訊號失鎖時間長短相關;

又加上動態 GPS 解算為 epoch-by-epoch,不像快速靜態定位、虛擬動態定 位及 RTK 觀測時間可長達數分鐘。因此對於載體持續移動之 GPS 動態定 值(Ackermann, 1994)。

(2) 將 GPS 接收儀移至已知點確定整數週波未定值(Madani and Shkolnikov,

1989; Dorrer and Schwiertz,1990; Friess, 1990)。目前於 GPS 輔助空三平差研 究中,大多採用後處理動態差分定位輔助航拍影像空三平差(Post Processed Kinematic, PPK)之方式(Ackermann and Schade, 1993; Friess, 1990)。

後處理動態差分定位係使用單一基準站作為相對定位的參考點,與移

隨著 GPS 定位技術發展,精密單點定位(Precise Point Positioning, PPP) 及 VBS-RTK GPS 技術出現,此兩種定位方式僅需一台接收儀皆可滿足高 精度定位需求,而廣泛應用於圖根測量及船體定位。近期將精密單點定位 技術應用於輔助空三平差之研究較少,陳國華等人(2009)於國內係使用精密

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單點定位輔助航測製圖之研究,但分析時僅將 GPS 軌跡與傳統空三平差解 算外方位參數中位置參數相互比對。而國外研究則是以精密單點定位輔助 傳統大型載具搭配量測型相機之空三平差,其空三平差精度可符合 1/5000 製圖需求(Yuan et al., 2009)。但精密單點定位必須使用衛星的精密星曆和時 鐘差,而這些資料無法即時獲得,大約有兩星期左右的時間延遲,使用不 同等級的 IGS(International GNSS Service)精密星曆與不同時間間隔的 GPS 資料將對精密單點定位點位坐標有所影響(林老生,2009)。

而另一方式 VBS-RTK GPS 定位技術的優勢在於不需自行架設主站,

且移動站在可接收雙頻載波相位觀測資料與具備無線上網功能前提下,即 可獲得高精度定位成果。雖國土測繪中心已可提供 VBS-RTK 定位服務且 發展成熟,但不論國內外於 VBS-RTK GPS 之研究大多針對控制測量或圖 根測量等,移動站為靜態使用。其研究結果顯示,使用 VBS-RTK GPS 施 測成果均能符合圖根點測量點位精度要求(林文亮,2007; 鄭至哲,2012)。

尚無將 VBS-RTK GPS 應用於空三平差或是高速動態移動下定位精度分析,

但理論上可透過無線上網連結 VBS-RTK GPS 服務在 UAV 取像時以即時、

方便且高精度地獲得數公分等級的定位成果;即便無法克服硬體設備,如 無線上網以及無線電硬體連接,也可選擇後處理解算獲得 UAV 精確飛行軌 跡資訊。

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