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2025年测绘师无人机航测传感器时间同步技术专题试卷及解析1

2025年测绘师无人机航测传感器时间同步技术专题试卷及

解析

2025年测绘师无人机航测传感器时间同步技术专题试卷及解析

第一部分：单项选择题（共10题，每题2分）

1、在无人机航测中，实现POS系统（定位定姿系统）与航测相机时间同步的核心

目的是什么？

A、提高相机的曝光速度

B、确保每个影像都有精确的外方位线元素

C、延长无人机的续航时间

D、增强影像的色彩饱和度

【答案】B

【解析】正确答案是B。时间同步的核心在于将POS系统记录的高精度位置和姿态

数据与相机拍摄的瞬间精确对应起来，从而为每一张影像赋予准确的外方位线元素（位

置XYZ和姿态俯仰、横滚、偏航）。这是后续空中三角测量和三维重建的基础。选项

A、C、D与时间同步技术无直接关联，分别属于相机硬件性能、无人机动力系统和影

像后处理范畴。知识点：POS系统与传感器集成。易错点：容易将时间同步的目的与相

机或无人机本身的性能提升混淆，忽略了其核心是“数据配准”。

2、目前高精度无人机航测中，实现时间同步最常用且精度最高的技术是？

A、GPS时间码同步

B、基于秒脉冲（PPS）信号的同步

C、人工记录时间戳

D、基于无线网络时间协议（NTP）的同步

【答案】B

【解析】正确答案是B。秒脉冲（PPS）信号是GPS接收机输出的一个物理电平信

号，其上升沿与GPS时间的整秒时刻对齐，精度可达纳秒级。通过将此信号同时接入

POS系统和相机，可以触发相机曝光并记录下精确的时刻，是实现最高精度时间同步

的主流方法。选项A的GPS时间码虽然也提供时间信息，但其传输和解析存在延迟，

精度不如PPS。选项C人工记录误差极大，不可取。选项D的NTP同步精度通常在毫

秒级，无法满足高精度航测要求。知识点：时间同步硬件技术。易错点：容易混淆GPS

时间码和PPS信号，认为两者精度相当，实际上PPS是物理层同步，精度远高于通过

数据串口传输的时间码。

3、在无人机航测作业中，如果POS系统与相机的时间同步存在一个固定的系统误

差，会对最终成果产生什么主要影响？

A、影像出现模糊

2025年测绘师无人机航测传感器时间同步技术专题试卷及解析2

B、航线规划无法执行

C、整个测区的三维模型出现系统性偏移或扭曲

D、影像重叠度不足

【答案】C

【解析】正确答案是C。如果时间同步存在固定误差（例如，相机曝光时间总是比

POS记录的时间晚50毫秒），意味着每张影像所匹配的位置和姿态数据都是错误的。

由于无人机在高速飞行，50毫秒的延迟会导致位置偏差数米。当这些带有系统性错误

的数据参与区域网平差时，会导致整个测区的模型或点云出现整体偏移、倾斜或扭曲等

系统性误差。选项A、B、D分别与相机快门速度、飞控系统和航线设计有关，与时间

同步误差无直接关系。知识点：时间同步误差影响。易错点：可能只想到单张影像的位

置错误，而忽略了在区域网平差中，这种系统性的错误会累积并传递，最终影响整个测

区的几何精度。

4、除了相机，无人机航测平台还可能搭载激光雷达（LiDAR）。LiDAR系统的时

间同步主要是指什么？

A、LiDAR内部扫描镜的转动与激光发射同步

B、LiDAR点云数据与POS系统位置姿态数据的同步

C、LiDAR与相机影像数据的同步

D、LiDAR与地面控制站时钟的同步

【答案】B

【解析】正确答案是B。与相机类似，LiDAR系统的时间同步核心也是将每一个激光

脉冲的发射时刻与POS系统在该瞬间的精确位置和姿态进行关联。这样才能将测得的

激光点云坐标从LiDAR自身的坐标系正确地转换到地理坐标系下。选项A是LiDAR

设备内部的工作机制，不是与外部POS的同步。选项C是多传感器融合的问题，其基

础是各自先与POS同步好。选项D与地面站的同步主要用于飞行控制和数据传输，不

直接保证点云的地理精度。知识点：LiDAR时间同步原理。易错点：容易