[发明专利]光学遥感卫星大数据的递推精化地面位置方法及存储介质

权利要求书

1.一种光学遥感卫星大数据的递推精化地面位置方法，其特征在于，包括如下步骤：

通过第一幅光学遥感卫星的姿态角数据计算出所述第一幅光学遥感卫星的旋转矩阵，所述第一幅光学遥感卫星的姿态角包括俯仰角α₁、侧滚角β₁和偏航角γ₁，所述第一幅光学遥感卫星的旋转矩阵的9个元素包括：

a₁₁＝cosα₁cosγ₁-sinα₁sinβ₁sinγ₁

a₁₂＝-cosα₁sinγ₁-sinα₁sinβ₁cosγ₁

a₁₃＝-sinα₁cosβ₁

b₁₁＝cosβ₁sinγ₁

b₁₂＝cosβ₁cosγ₁

b₁₃＝-sinβ₁

c₁₁＝sinα₁cosγ₁+cosα₁sinβ₁sinγ₁

c₁₂＝-sinα₁sinγ₁+cosα₁sinβ₁cosγ₁

c₁₃＝cosα₁cosβ₁；

通过第二幅光学遥感卫星的姿态角数据计算出所述第二幅光学遥感卫星的旋转矩阵，所述第二幅光学遥感卫星的姿态角包括俯仰角α₂、侧滚角β₂和偏航角γ₂，所述第二幅光学遥感卫星的旋转矩阵的9个元素包括：

a₂₁＝cosα₂cosγ₂-sinα₂sinβ₂sinγ₂

a₂₂＝-cosα₂sinγ₂-sinα₂sinβ₂cosγ₂

a₂₃＝-sinα₂cosβ₂

b₂₁＝cosβ₂sinγ₂

b₂₂＝cosβ₂cosγ₂

b₂₃＝-sinβ₂

c₂₁＝sinα₂cosγ₂+cosα₂sinβ₂sinγ₂

c₂₂＝-sinα₂sinγ₂+cosα₂sinβ₂cosγ₂

c₂₃＝cosα₂cosβ₂

根据所述第一幅光学遥感卫星数据和第二幅光学遥感卫星数据计算首次协因数和地面点的初始三维位置数据，所述计算首次协因数包括：

提取所述地面点在所述第一幅光学遥感卫星数据上的二维图像坐标(x₁，y₁)，所述地面点在所述第二幅光学遥感卫星数据上的二维图像坐标(x₂，y₂)；

计算首次协因数，首次协因数计算公式：

其中Q₀表示计算的首次协因数，是一个3行3列的矩阵，A₀为4行3列的系数项矩阵，是矩阵A₀的转置，()^-1表示对矩阵进行求逆计算；

系数项矩阵A₀的计算公式包括：

其中，f₀₁为所述第一幅光学遥感卫星数据对应光学相机的焦距，f₀₂为所述第二幅光学遥感卫星数据对应光学相机的焦距；

所述计算地面点的初始三维位置数据包括：根据所述第一幅光学遥感卫星的数据、所述第二幅光学遥感卫星的数据和所述首次协因数计算所述地面点的初始三维位置数据，所述地面点的初始三维位置数据的计算公式包括：

其中，L₀为4行1列的常数项矩阵，X₀为计算得到的所述地面点的初始三维位置数据，是3行1列的矩阵，代表了所述地面点的初始三维位置数据的三个数值；

提取所述第一幅光学遥感卫星数据上对应的卫星三维位置(X_S1，Y_S1，Z_S1)和所述第二幅光学遥感卫星数据上对应的卫星三维位置(X_S2，Y_S2，Z_S2)；

所述常数项矩阵L₀的计算公式包括：

根据新增的光学遥感卫星数据和所述首次协因数计算增益值，所述计算增益值的公式如下：

其中，G₁为增益值，A₁为2行3列的系数项矩阵，为A₁的转置，()^-1表示对矩阵进行求逆计算，E为3行3列的单位矩阵；

系数项矩阵A₁的计算公式如下：

其中，(a₃₁，a₃₂，a₃₃，b₃₁，b₃₂，b₃₃，c₃₁，c₃₂，c₃₃)为所述新增的光学遥感卫星数据对应的旋转矩阵的元素，f₁为所述新增的光学遥感卫星数据对应的光学相机的焦距，(x₃，y₃)为所述地面点在新增的所述新增的光学遥感卫星数据的二维图像坐标；

根据新增的光学遥感卫星数据和所述首次协因数计算更新协因数；

更新协因数的计算公式如下：Q₁＝Q₀-G₁A₁Q₀

其中，Q_k为更新协因数，Q₀₁为首次协因数；

根据所述地面点的初始三维位置数据和所述增益值递推计算更新所述地面点的三维位置数据；

计算公式如下：X₁＝X₀+G₁L₁

其中，X₁为更新得到的所述地面点的三维位置数据，X₀为所述地面点的初始三维位置数据，L₁为2行1列的常数项矩阵；

所述常数项矩阵L₁的计算公式如下：

其中，(X_S3，Y_S3，Z_S3)为新增的光学遥感卫星数据中对应的卫星三维位置；

重复执行新增的光学遥感卫星数据后递推计算更新所述地面点的三维位置数据；

所述第一幅光学遥感卫星数据、所述第二幅光学遥感卫星数据和所述新增的光学遥感卫星数据均包括旋转矩阵数据。