[发明专利]顾及姿态校正的敏捷光学卫星无场地几何标定方法及系统

权利要求书

1.顾及姿态校正的敏捷光学卫星无场地几何标定方法，其特征是，包括步骤：

S100利用敏捷光学卫星获取同一地区的推扫成像影像和摆扫成像影像，即交叉影像对；

S200将敏捷光学卫星的内定标模型和摆扫影像的定向片姿态模型引入到严格几何成像模型，构建在轨几何定标模型；

S300根据在轨几何定标模型构建平差模型；对在轨几何定标模型进行线性化处理，获得交叉影像对中同名像点的误差方程；

S400解算内定标参数，本步骤进一步包括：

S410将当前姿态参数视为真值，内定标参数视为待解算参数，基于交叉影像对中同名像点的物方平面坐标，根据平差模型和误差方程，采用最小二乘法迭代解算内定标参数改正向量，采用内定标参数改正向量更新内定标参数；

所述误差方程如下：

V_p＝Ax+By+Ct-L_p P_p

其中：

V_p表示改正数向量；

L_p表示平差值；

x表示内定标参数改正向量；

y表示姿态参数的改正向量；

t表示各同名像点的物方平面坐标改正向量；

P_p表示同名像点坐标观测值的权矩阵；

A、B、C为误差方程的偏导数系数矩阵；

S420将当前内定标参数视为真值，姿态参数视为待解算参数，基于交叉影像对中同名像点的物方平面坐标，根据平差模型和误差方程，采用最小二乘法迭代解算姿态参数改正向量，采用姿态参数改正向量更新姿态参数；

S430交替执行步骤S410和步骤S420，直至当前最新的内定标参数改正向量中各改正数均小于预设阈值；

所述当前姿态参数初值为星上下传的姿态，所述当前内定标参数初值为实验室检校值，所述同名像点的物方平面坐标采用前方交会法确定。

2.如权利要求1所述的顾及姿态校正的敏捷光学卫星无场地几何标定方法，其特征是：

所述内定标模型采用基于多阶多项式的探元指向角模型。

3.如权利要求1所述的顾及姿态校正的敏捷光学卫星无场地几何标定方法，其特征是：

所述定向片姿态模型采用多阶拉格朗日模型。

4.如权利要求1所述的顾及姿态校正的敏捷光学卫星无场地几何标定方法，其特征是：

所述在轨几何定标模型为：

其中：

(ψ_x(s)，ψ_y(s))表示构建的内定标模型，s表示探元编号；

(pitch_t,roll_t,yaw_t)表示构建的定向片姿态模型，即成像时刻t定向片的姿态；

λ为缩放系数；

(X_g,Y_g,Z_g)表示像点对应的物方点在WGS84坐标系下的坐标；

(X_gps,Y_gps,Z_gps)表示GPS天线相位中心在WGS84坐标系下的坐标；

表示WGS84坐标系到J2000坐标系的旋转矩阵；

表示J2000坐标系到卫星本体坐标系的旋转矩阵；

表示卫星本体坐标系到相机坐标系的旋转矩阵；

(B_X,B_Y,B_Z)_body表示传感器投影中心到GPS天线相位中心的偏心矢量在卫星本体坐标系下的坐标。

5.如权利要求1所述的顾及姿态校正的敏捷光学卫星无场地几何标定方法，其特征是：

步骤S410进一步包括：

S411将当前姿态参数视为真值，内定标参数视为待解算参数，根据同名像点的物方平面坐标，构建第一误差方程，所述第一误差方程包含内定标参数改正向量项和同名像点的物方平面坐标改正向量项；

S412基于第一误差方程，利用最小二乘法解算内定标参数改正向量；

S413利用内定标参数改正向量更新当前内定标参数；

S414重复步骤S411～S413直至收敛。