题目：基于航摄图像匹配的机载激光雷达平台组合定姿方法研究

机载激光雷达以其作业灵活、操作方便、作业效率高等优点，广泛应用于地形测绘、海洋测深、大气环境监测、军事国防等领域。由于飞机在飞行过程中会受到外部和内部各种扰动的影响，载荷平台很难保持理想的匀速直线运动状态，需要结合GPS定位数据、INS定姿数据、激光扫描测距数据等对激光脚点进行修正。其中，定姿误差是影响三维成像质量的主要原因，而高精度INS设备的价格非常昂贵。因此，本论文研究在选用低成本、低精度INS设备条件下的高精度定姿方法，具体内容如下：

（1）对机载平台运动误差进行分析，根据成像原理给出姿态角变化与图像序列相对运动之间的映射关系。

（2）基于航摄图像定姿原理，在对现有图像匹配方法的深入研究基础上，结合航摄图像特征，提出一种基于SURF算法的分块图像特征提取的图像匹配算法，以实现平台快速、高精度定姿。

（3）将航摄图像定姿技术与INS/GPS组合导航技术相结合，提出一种航摄相机/INS/GPS组合定姿系统方案。针对该组合系统，基于信息分配原理并结合目前被广泛应用的卡尔曼滤波算法，提出一种基于优化信息分配因子的联邦UKF滤波算法，使组合系统最终得到最优化系统参数。

（4）基于VC++平台编制图像定姿解算仿真软件系统，并结合高分辨率CCD相机编制了在线定姿软件系统，最后搭建了半物理仿真实验平台对本文提出的算法进行验证。