数字航摄仪

影像仪器

数字航摄仪是搭载在飞行器平台上对地面目标物进行摄影，获得数字化影像的仪器设备

诞生

数字航摄仪是在传统胶片航摄仪的基础上发展产生的。随着测绘技术、信息技术、计算机技术以及传感器技术的发展革新，又鉴于社会建设在地理信息方面的需求越来越大，人们在航摄仪的原理基础上整合各种新技术，制作出能够直接获取数字化影像的数字航摄仪。

原理

数字航摄仪利用一种电荷耦合器件(CCD)，将镜头所成影像的光信号转化成电信号，再把这种电信号转化成计算机可以识别的“数字信号”记录下来，最后转换成影像。

在数字航摄仪中，CCD传感器相当于航空胶片，其实质是按某种规律排列的MOS(金属一氧化物一半导体)电容器构成的移位存贮器。MOS是CCD 的基础，CCD感光的过程就是光子冲击感光元件产生信号电荷，并通过CCD上MOS进行电荷存储传输的过程。

CCD传感器是数字航摄仪的核心元件，是由为数众多的微小光电二极管构成的固态电子感光部件。光电二极管的排列方式有2种，一种是平面阵列，众多光电二极管排列成一个平面，同时感受光信号；另一种是线状阵列，多个光电二极管排列成一条直线，逐行进行感光成像。

面阵CCD传感器获取图像的方式与框幅式摄影机相似，某一瞬间获得一幅完整的影像，是一个单中心投影。线阵传感器获取的图像与飞行方向垂直，在某一瞬间得到的是一条线影像，一幅影像由若干条线影像拼接而成，又称为推扫式扫描成像。

对比

传统的胶片航摄仪体积大、价格高、周期长、效率低，而基于数码相机的数字摄影仪体积小、价格低、周期短、效率高，数字摄影仪已成为当前的研究热点，二者能力对比分析如下。

分类

如今，我国应用比较多，技术比较成熟的数字航摄仪有DMC、UCD、ADS、SWDC、A3。

按厂商来分，SWDC为我国国产的首台数字航摄仪，该数字航摄仪由中国测绘科学研究院研制成功；DMC是由德国ZEISS公司和美国Intergragh公司共同研制的；UCD由奥地利VEXCEL Image公司研制生产；ADS40/80由瑞士Leica和德国航天中心共同研制。

按CCD来分，ADS为线阵CCD，其余为面阵CCD。

按成像原理来分，ADS采用线阵CCD推扫成像；DMC、UCD和SWDC成像方式类似于传统的框幅式成像；A3采用步进式分幅成像。其中ADS的推扫成像依赖于IMU/DGPS技术；DMC和SWDC为多镜头框幅式成像，不同像主点拼合；UCD也是多镜头框幅式成像，不同的是实现了同一像主点的多幅影像融合；A3的步进式分幅成像是将步进式和框幅式成像相结合的一种成像方式，在双镜头摇摆的同时进行框幅式成像，之后进行单镜头同一像主点的多幅影像拼合和拼合后两镜头影像的不同像主点拼合，从而实现了比较大的幅宽。

参数对比

这几种数字航摄仪的参数对比如下：

应用

上述数字航摄仪在我们的数据采集和社会生产中已经得到了广泛的应用，社会保有量也比较大，如北京四维远见信息技术有限公司有SWDC，华正空间有ADS，成都汉康信息技术有限公司有DMC等，这些数字航摄仪在我国西藏拉萨、四川大英、江苏连云港等地区都进行过实际应用，其结果也表明数字航摄仪在生产效率，数据成果等方面相较传统胶片航摄仪有了长足的进步和提高；A3由于其为最新研制生产出来的产品，所以应用还不是很普及，在国内只有中科遥感拥有，从其在广东东莞、天津等地区的生产案例来看，其生产效率和数据效果相较其他数字航摄产品又有了进一步的提高。

发展方向

随着科技的进步和社会需求的进一步加大，数字航摄仪的的硬件技术和其配套软件系统也正快速的发展进步，基本上呈现出幅面越来越大、效率越来越高、影像质量越来越好、操作越来越简洁及产品越来越丰富等趋势，如A3在获取效率、影像幅面、操作简洁性等方面都有了显著地提高，在产品方面，由于吸收了最新的技术，该数字航摄仪在SLF(超大像幅)及倾斜摄影测量产品方面又有了进一步的突破和提高。

相信，随着数字航摄仪技术的不断提高，其在我们的社会生产和日常生活中起到的作用将会越来越大，对我们生活质量的提高和改善也会做出更大的贡献。

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