2024年5月2日发(作者：苑鸿达)
ADS40推扫式数字航摄原理及应用
【摘C要】ADS40 是当今最先进的摄影测量系统之一，它采用推扫式三线阵获取影
像，可以提供多种类型的数字影像数据。由于配备IMU/DGPS系统，在一定的基站范围内
可以在无控制或少量控制点的情况下进行空三平差，极大地减轻了摄影测量外业控制工作
量，缩短了生产周期，提高了作业效率。本文就ADS40的原理、数据处理流程，以及ADS40
和常规摄影测量的区别，在精度等方面作了阐述和分析，并就其在我国摄影测量领域内的
应用进行了展望。
【关键词】ADS40机载数字航摄仪；推扫式；IMU/DGPS；空三平差
1 引言
ADS40是徕卡公司2007 年7月推出的新产品，被欧美等西方发达国家广泛采用，截
至现在已经在全球范围内销售了30万多套,能同时提供黑白波段（PANB14A、PANF28、
GRNN00A）、彩色波段（REDN00A、GRNN00A、BLUEN00A）以及彩红外波段影像
（REDF14A、GRNF16A、NIRF18A）。其全新的成像机理及较高的自动化数据获取处理方
式为摄影测量开辟了崭新的途径，并对传统的摄影测量作业方式构成了挑战。
2ADS40推扫式数字航摄仪构成、性能及其成像原理
2.1 ADS40推扫式数字航摄仪
ADS40推扫式数字航摄仪由传感器头SH40（镜头和IMU/DGPS）、控制单元CU40、
大容量存储系统MM40、操作界面OI40、导航界面PI40、PAV30 陀螺稳定平台等部件
组成。
SH40中集成有高性能镜头系统和惯性测量装置IMU，镜头焦平面上安置8条波段
CCD 阵列探测器，可以生成黑白、彩色及彩红外影像。CCD像元大小为6.5um，每个
CCD阵列探测器有12000个像元。
ADS40相机采用单个镜头成像，相比DMC和UItraCamD 数字航摄仪采用的多镜头
光拼合成像方式：ADS40的镜头口径更大。单镜头成像比多镜头成像在原理上更为简单，
更宜于实现，故障率更低，检校也更加方便。
数据后处理设备即徕卡数字摄影测量工作站，该工作站数据处理部分包括：POS数据
处理软件POSPAG，数据下载、1级和2级影像纠正、影像匹配软件Gpro，空三平差、
DOM 提取和编辑、立体量测软件LPS，立体测图软件Mi-crostation航摄仪主要性
能如下表所示：
表1 ADS40数字航摄仪主要性能参数
数据采集性能
CCD动态范围 12bit
A/D转换器采样率 14bit
数据带宽 16bit
2024年5月2日发(作者：苑鸿达)
ADS40推扫式数字航摄原理及应用
【摘C要】ADS40 是当今最先进的摄影测量系统之一，它采用推扫式三线阵获取影
像，可以提供多种类型的数字影像数据。由于配备IMU/DGPS系统，在一定的基站范围内
可以在无控制或少量控制点的情况下进行空三平差，极大地减轻了摄影测量外业控制工作
量，缩短了生产周期，提高了作业效率。本文就ADS40的原理、数据处理流程，以及ADS40
和常规摄影测量的区别，在精度等方面作了阐述和分析，并就其在我国摄影测量领域内的
应用进行了展望。
【关键词】ADS40机载数字航摄仪；推扫式；IMU/DGPS；空三平差
1 引言
ADS40是徕卡公司2007 年7月推出的新产品，被欧美等西方发达国家广泛采用，截
至现在已经在全球范围内销售了30万多套,能同时提供黑白波段（PANB14A、PANF28、
GRNN00A）、彩色波段（REDN00A、GRNN00A、BLUEN00A）以及彩红外波段影像
（REDF14A、GRNF16A、NIRF18A）。其全新的成像机理及较高的自动化数据获取处理方
式为摄影测量开辟了崭新的途径，并对传统的摄影测量作业方式构成了挑战。
2ADS40推扫式数字航摄仪构成、性能及其成像原理
2.1 ADS40推扫式数字航摄仪
ADS40推扫式数字航摄仪由传感器头SH40（镜头和IMU/DGPS）、控制单元CU40、
大容量存储系统MM40、操作界面OI40、导航界面PI40、PAV30 陀螺稳定平台等部件
组成。
SH40中集成有高性能镜头系统和惯性测量装置IMU，镜头焦平面上安置8条波段
CCD 阵列探测器，可以生成黑白、彩色及彩红外影像。CCD像元大小为6.5um，每个
CCD阵列探测器有12000个像元。
ADS40相机采用单个镜头成像，相比DMC和UItraCamD 数字航摄仪采用的多镜头
光拼合成像方式：ADS40的镜头口径更大。单镜头成像比多镜头成像在原理上更为简单，
更宜于实现，故障率更低，检校也更加方便。
数据后处理设备即徕卡数字摄影测量工作站，该工作站数据处理部分包括：POS数据
处理软件POSPAG，数据下载、1级和2级影像纠正、影像匹配软件Gpro，空三平差、
DOM 提取和编辑、立体量测软件LPS，立体测图软件Mi-crostation航摄仪主要性
能如下表所示：
表1 ADS40数字航摄仪主要性能参数
数据采集性能
CCD动态范围 12bit
A/D转换器采样率 14bit
数据带宽 16bit