Diplomarbeit Felix Mönch
Titel der Arbeit:
Konzeptionierung, Durchführung und Auswertung der photogrammetrischen Vermessung eines Flugzeuges
Betreuer: Dr.-Ing. D. Schneider, Dr.-Ing. M.
Scheinert (Professur für Erdsystemforschung)
Beschreibung:
Hauptziel dieser Diplomarbeit war die photogrammetrische
Vermessung eines Forschungsflugzeuges. Dabei sollte ein
Messkonzept erarbeitet, das Potential eines photogrammetrischen
Messsystems an Objekten solcher Größe getestet und die
Messergebnisse mit einer parallel durchgeführten
tachymetrischen Vermessung verglichen werden. Die
3D-Koordinanten der Objektpunkte sollten mit einer
Standardabweichung kleiner 5mm dreidimensional bestimmt
werden.
Abb. 1: Das neue Forschungsflugzeug des Zentrums für Luft- und Raumfahrt und zugleich Messobjekt
Für die Vermessung des Forschungsflugzeuges der DLR am
Standort Oberpfaffenhofen wurde die Spiegelreflexkamera D700
der Firma Nikon in Verbindung mit einem 20mm Objektiv
verwendet. Diese Paarung gewährleistet große Bildausschnitte
bei hoher Auflösung. Die Aufnahmen des Flugzeuges mussten aus
planungstechnischen Gründen in 4 Epochen erfolgen. Insgesamt
umfasst der Bildverband des Flugzeuges 700 Aufnahmen, die in
einer Bündelausgleichung ausgewertet wurden. Nach der
Auswertung zeigten sich folgende Standardabweichungen der
Netzpunkte (codierte Aicon-Marken) als auch der gesuchten
Objektpunkte (diskrete Punkte z.B. Bohrlöcher, Schrauben,
etc.). Die Netzpunkte wurden innerhalb der
Bündelblockausgleichung geschätzt, die gesuchten Objektpunkte
hingegen wurden auf Basis der bekannten Orientierungen durch
räumlichen Vorwärtsschnitt berechnet.
Abb. 2: Mittlere Standardabweichung der Netz- und Objektpunkte
Die Forderungen der Standardabweichung von 5mm konnten somit in vollem Umfang erfüllt werden. Die Transformation des tachymetrischen Netzes auf das photogrammetrische Netz zeigte einen Restfehler von 1,6 mm und somit die Konsistenz beider Messsysteme. Die Raumabweichungen der Objektpunkte zwischen beiden Netzen betrugen im Mittel 7 mm. Zusätzlich konnten Ausreißer durch die sich ergänzenden Verfahren erkannt und eliminiert werden.