[发明专利]地球静止轨道遥感卫星相机视轴空间指向计算方法

权利要求书

1.一种地球静止轨道遥感卫星相机视轴空间指向计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：将试验获得的相机安装面热变形数据转化为相机坐标系相对于卫星本体坐标系热变形的三个欧拉角；

步骤二：通过在微振动环境下对目标模拟器成像，将获得的视轴在像面坐标系下的像元坐标转化到卫星本体坐标系下的指向角度；

步骤三：将步骤一和步骤二获得的数据融合到卫星姿态角上，确定相机视轴在空间的真实指向；

所述步骤一包括以下步骤：

步骤十一：热变形指向定义

O_b-X_bY_bZ_b为卫星本体坐标系，O_i-X_iY_iZ_i为相机坐标系；用滚动角俯仰角θ_r、偏航角φ_r定义相机相对于卫星本体坐标系热变形的三个欧拉角，

步骤十二：热变形转移矩阵解算

如下三式根据欧拉角转换矩阵：

按照3-1-2转序可以得到转移矩阵，如下式：

2.根据权利要求1所述的地球静止轨道遥感卫星相机视轴空间指向计算方法，其特征在于，所述步骤二包括以下步骤：

步骤二十一：像面坐标系指向定义

以初始目标模拟器在相机像平面的成像点(X₀，Y₀)为基准，定义像面坐标系O_mX_mY_m，像面坐标系单位为像元；

步骤二十二：微振动转移矩阵解算

定义相机像元角分辨率为η，定义卫星微振动源未开启时刻，目标模拟器在像面坐标系X_m与Y_m的坐标为[x0,y0]，卫星微振动源开启后，目标模拟器在像面坐标系X_m与Y_m的坐标随时间变化为[x1,y1]、[x2,y2]、[x3,y3]…[xN,yN]，则相应视轴在微振动环境下在本体坐标系下的三个欧拉角(滚动角俯仰角θ_z、偏航角φ_z)可通过下面公式计算：

根据欧拉角转换矩阵,按照3-1-2转序可以得到转移矩阵，如下式：

3.根据权利要求1所述的地球静止轨道遥感卫星相机视轴空间指向计算方法，其特征在于，所述步骤三包括以下步骤：

步骤三十一：将测得的卫星姿态角转换成转移矩阵

定义卫星本体坐标系相对轨道坐标系的三轴姿态角用欧拉角分别表示为：滚动角俯仰角θ、偏航角φ；

根据欧拉角转换矩阵,按照3-1-2转序可以得到转移矩阵，如下式：

步骤三十二：融合相机安装矩阵T_a、热变形转移矩阵T_r、微振动转移矩阵T_z和姿态矩阵T信息后，相机视轴在轨道坐标系下的坐标，即表征的空间指向为如下式：

其中，相机安装矩阵T_a为卫星本体坐标系到相机坐标系的转移矩阵。