[发明专利]遥感卫星线阵传感器多轨联合在轨几何检校方法

说明书

技术领域

本发明属于测绘科学与技术领域，涉及一种遥感卫星线阵传感器多轨联合在轨几何检校方法，主要应用于光学遥感卫星线阵传感器在轨几何检校。

背景技术

三线阵影像测图技术早在1990年德国的MOMS系统时，就取得了较好的结果。另外，法国的SPOT5卫星也是采用的线阵推扫式设计，前后视相机HRS1和HRS2主光轴与下视的夹角分别为±20°，形成的基高比最大的达到0.8。同样，SPOT5也利用线阵影像测图取得了成功，相同类型的立体测绘卫星主要还有印度的IRS-P5和日本的ALOS，这些卫星通过检校后，直接几何定位的精度都在100m以内。而利用资源三号星上直接下传的姿轨数据进行直接地理定位，其定位精度为平面1.3公里，高程300m左右，因此为了提高其几何定位精度，内方位元素自检校以及带控制点区域网平差是必不可少的过程。

传感器检校又称为相机检校，主要包括三线阵三个相机与卫星本体之间的安装角误差改正，相机焦距误差改正，镜头畸变误差改正，相机内部CCD（电荷耦合元件）阵列的的旋转，平移，缩放，弯曲等变形误差改正，在卫星发射之前，这些参数都会在实验室进行检校，但卫星在进入轨道后，相机的内方位元素与之前实验室的检校结果会有差异，仅利用实验室检校的内方位元素结果进行处理是不合理的，因此必须进行传感器的在轨检校工作。对于星载平台，传感器内方位与外方位元素之间以及内方位元素各类参数之间都具有很强的相关性，在区域网平差中同时解求这些参数是不可能的。传统检校方法的共同点都是采用了高精度地面控制点，并且检校了多类内参数。但是高精度地面控制点往往需要外业测量得到或者在大比例尺地形图上量测得到，成本较大，而且获取的控制点相对于长条带影像来说，分布范围太小，另外在检校过程中，内方位元素以及外方位元素之间，内方位元素各类参数之间都存在一定的相关性，在平差中无法严格将这些参数分离，必须采取适当的平差策略，才能避免这些参数之间的相关性影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种遥感卫星线阵传感器多轨联合在轨几何检校方法，克服上述现有技术的不足。

本发明的技术方案为一种遥感卫星线阵传感器多轨联合在轨几何检校方法，包括以下步骤：

步骤1，导入多条轨道空三匹配的连接点，自动匹配的控制点坐标数据以及卫星的轨道和姿态数据；

步骤2，构建传感器安装角检校模型的误差方程，逐个像点进行法化和改化处理，生成改化后的法方程；

步骤3，利用最小二乘原则解求步骤2所得改化后的法方程，得到各未知数的改正数；

步骤4，根据步骤3所得未知数的改正数判定是否需要进行下一步迭代处理，若不满足退出条件，则转到步骤2，重新生成误差方程和法方程，直到满足退出条件即转到步骤5；

步骤5，输出安装角检校参数；

步骤6，使用检校后的安装角参数，构建CCD偏移以及缩放检校模型的误差方程，逐个像点进行法化和改化处理，生成改化后的法方程；

步骤7，利用最小二乘原则解求步骤6所得改化后的法方程，得到各未知数的改正数；

步骤8，根据步骤7所得未知数的改正数判定是否需要进行下一步迭代处理，若不满足退出条件，则转到步骤6，重新生成误差方程和法方程，直到满足退出条件即转到步骤9；

步骤9，输出CCD偏移以及缩放检校参数。

步骤10，若传感器CCD阵列是由子线阵CCD阵列拼接而成，则转到步骤11，否则退出。

步骤11，使用检校后的安装角以及CCD偏移、缩放参数，构建子线阵CCD偏移以及缩放检校模型的误差方程，逐个像点进行法化和改化处理，生成改化后的法方程；

步骤12，利用最小二乘原则解求步骤11所得改化后的法方程，得到各未知数的改正数；

步骤13，根据步骤12所得未知数的改正数判定是否需要进行下一步迭代处理，若不满足退出条件，则转到步骤11，重新生成误差方程和法方程，直到满足退出条件即转到步骤9；

步骤14，输出子线阵CCD偏移以及缩放检校参数。

而且，步骤2所述传感器安装角检校模型如下，