[发明专利]立体测绘卫星姿态测定系统低频误差补偿方法及系统

说明书

本发明公开了一种立体测绘卫星姿态测定系统低频误差补偿方法及系统，所述方法包括以下步骤：对卫星拍摄的影像进行匹配，得到在前、正、后视影像上的连接点坐标；根据所述连接点坐标计算得到各个连接点的视差；根据所述连接点的视差计算得到姿态测定系统在俯仰、偏航方向上的低频误差均值；根据所述低频误差均值计算得到修正后的卫星姿态数据，根据所述修正后的卫星姿态数据通过平差解算得到卫星影像的定位精度。本发明通过根据连接点的视差计算的到姿态测定系统低频误差并对其进行补偿，从而解决了无地面控制点卫星测量中角元素的低频系统误差问题，提高了无地面控制点卫星测量的定位精度。

技术领域

本发明航天卫星测绘技术领域，具体涉及一种立体测绘卫星姿态测定系统低频误差补偿方法及系统。

背景技术

姿态测定系统是高分辨率航天遥感卫星立体测绘相机中的重要组成部分，通常有效载荷为星敏感器或星相机以及陀螺等设备。卫星在轨运行中，通过对恒星摄影成像，利用恒星位置等数据计算摄影时刻卫星的姿态。姿态测定数据不仅用于卫星的姿态控制，还可转换为摄影测量处理中所需的外方位角元素，用于实现无地面控制点或少量控制点卫星摄影测量，从而提高卫星影像的定位精度及应用效能。因此，卫星实现无地面控制点的摄影测量技术一直是国内外航天遥感领域研究的热点。

目前，世界多个国家均进行了卫星无地面控制定位方面的相关研究，但通过全球范围的定位精度检测后，无地面控制定位精度都未达到所需的标准要求。经过研究发现，立体测绘卫星的姿态测定系统误差与卫星纬度、摄影时相机受热有关，导致姿态测定的角元素有低频误差以及“慢漂”系统性误差，使得在轨标定后的星相机和三线阵CCD相机安装角转换参数产生额外的增量，从而影响到无地面控制定位精度。对于有地面控制点卫星摄影测量而言，可以利用地面控制点对姿态测定系统的低频误差影响进行控制，但在无地面控制点卫星摄影测量中，低频误差处理是必须解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种立体测绘卫星姿态测定系统低频误差补偿方法及系统，解决无地面控制点卫星测量中角元素的低频系统误差问题，提高无地面控制点卫星测量的定位精度。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案一方面提供了一种立体测绘卫星姿态测定系统低频误差补偿方法，所述方法包括以下步骤：

对卫星拍摄的影像进行匹配，得到在前、正、后视影像上的连接点坐标；

根据所述连接点坐标计算得到各个连接点的视差；

根据所述连接点的视差计算得到姿态测定系统在俯仰、偏航方向上的低频误差均值；

根据所述低频误差均值计算得到修正后的卫星姿态数据，根据所述修正后的卫星姿态数据通过平差解算得到卫星影像的定位精度。

优选的，所述根据所述连接点坐标计算得到各个连接点的视差的步骤包括：

将所述连接点坐标代入公式：Q＝N₁Y₁-N₂Y₂-b_y，计算得到各个连接点的视差；其中，Q为连接点的视差，两个摄像站对同一地面拍摄影像时，N₁Y为在左片投影点在以左摄站为原点的像空间辅助坐标系中的坐标；N₂Y₂为右片投影点在以右摄站为原点的像空间辅助坐标系中的坐标；b_y为两摄站的Y坐标之差。

优选的，所述根据所述连接点坐标计算得到各个连接点的视差的步骤还包括：

采用粗差剔除策略剔除错误的连接点。

优选的，所述根据所述连接点的视差计算得到姿态测定系统在俯仰、偏航方向上的低频误差均值的步骤包括：

将所述连接点的视差及连接点坐标代入公式：

计算得到dμ、dν；