[发明专利]一种标定激光雷达时变参数的方法及系统

权利要求书

1.一种标定激光雷达时变参数的方法，其特征在于，所述方法包括：

利用多波束激光雷达卫星搭载的星载GNSS双频接收机获取每个测量时刻地固坐标系中的卫星位置向量和卫星速度向量，利用多波束激光雷达卫星搭载的星载激光多激光波束测距设备获取每个激光波束在每个测量时刻的星地距，并利用多波束激光雷达卫星搭载的星敏感器、陀螺和激光波束指向测量设备获取每个测量时刻各个激光波束的指向在惯性坐标系中的指向观测量；

根据每个测量时刻在地固坐标系中的卫星位置向量和卫星速度向量，获得多波束激光雷达卫星的星下点轨迹；

根据每个激光波束在轨道上升段和轨道下降段对应的星地距和指向观测量，基于距离系统误差模型和指向系统误差模型，分别计算轨道上升段每个激光波束的地面点位置轨迹和轨道下降段每个激光波束的地面点位置轨迹；

采用搜索法确定轨道上升段每个激光波束的地面点位置轨迹和轨道下降段每个激光波束的地面点位置轨迹形成的多个地面轨迹交叉点；

根据每个激光波束的每个地面轨迹交叉点的位置差和每个激光波束的每个地面轨迹交叉点分别在轨道上升段和轨道下降段的位置分量相对距离系统误差模型参数和指向系统误差模型参数的偏导数，获得每个激光波束的每个地面轨迹交叉点对应的系统误差模型参数估计方程；

以每个激光波束的每个地面轨迹交叉点在轨道上升段和轨道下降段的位置差为观测量，组合每个激光波束的所有地面轨迹交叉点对应的系统误差模型参数估计方程，获得每个激光波束的系统误差模型参数解算方程；

根据每个激光波束的系统误差模型参数解算方程，采用参数优化估计方法，获得距离系统误差模型的时变分量参数估计值和指向系统误差模型的时变分量参数估计值。

2.根据权利要求1所述的标定激光雷达时变参数的方法，其特征在于，所述根据每个测量时刻在地固坐标系中的卫星位置向量和卫星速度向量，获得多波束激光雷达卫星的星下点轨迹，之后还包括：

采用搜索法确定星下点轨迹中轨道上升段和轨道下降段的初始的轨道交叉点；所述轨道上升段为卫星速度向量中大于零的Z轴分量对应的星下点轨迹，所述轨道下降段为卫星速度向量中小于零的Z轴分量对应的星下点轨迹；

在所述轨道上升段和所述轨道下降段上分别获取初始的轨道交叉点两侧预设数量的轨道星下点；

采用二阶多项式拟合法，以时间为参数拟合初始的轨道交叉点两侧所述轨道上升段上的预设数量的轨道星下点的经纬度分量，获得轨道上升段星下点轨迹经纬度随时间变化的上升段函数模型为其中，B为纬度，L为经度，上标u表示轨道上升段，B^u为轨道上升段的纬度，L^u为轨道上升段的经度，t^u为轨道上升段的时间变量，为轨道上升段的拟合参考时间，和分别为轨道上升段的纬度函数模型的第一参数、第二参数和第三参数，和分别为轨道上升段的经度函数模型的第一参数、第二参数和第三参数；

采用二阶多项式拟合法，以时间为参数拟合初始的轨道交叉点两侧所述轨道下降段上的预设数量的轨道星下点的经纬度分量，获得轨道下降段星下点轨迹经纬度随时间变化的下降段函数模型为其中，上标d表示轨道下降段，B^d为轨道下降段的纬度，L^d为轨道下降段的经度，t^d为轨道下降段的时间变量，为轨道下降段的拟合参考时间，和分别为轨道下降段的纬度函数模型的第一参数、第二参数和第三参数，和分别为轨道下降段的经度函数模型的第一参数、第二参数和第三参数；

根据所述上升段函数模型和所述下降段函数模型，利用公式采用非线性方程迭代法计算最终的轨道交叉点；其中，为轨道上升段在最终的轨道交叉点对应的时间，为轨道下降段在最终的轨道交叉点对应的时间。