[发明专利]一种预先确定星载激光测高仪的足印位置的方法

摘要

本发明公开了一种预先确定星载激光测高仪的足印位置的方法，该方法结合了传统的光学相机成像的原理，并充分顾及了激光测高仪自身的测高机理，足印位置确定结果能够较好地符合卫星真实的飞行过境情况，具有较高的计算精度，并且极大限度地减少不必要的人力物力，节省了大量的试验开销。

主权项

1.一种预先确定星载激光测高仪的足印位置的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：/n步骤1，计算激光测高仪在卫星本体坐标系中的指向M_{b_l}，步骤1具体包括以下子步骤：/n步骤1.1，预估激光测高仪与平台之间的安装角(α_r,β_r)；其中，根据下式预估激光测高仪与平台之间的安装角：/n其中，(α_r,β_r)为预估的安装角，表示从1层至3层逐层计算，α_i、β_i表示第i层遍历的安装角，表示括号内第i层取最小值时对应的α_i、β_i，并将其赋值给α₀、β₀，q(i)为第i层遍历间隔，p(i)为第i层的区域间隔，表示对括号内进行遍历，行遍历序号m，列遍历序号n，E(α_i,β_i)为α_i、β_i指向下计算某轨的高程值与已知高程值之间的标准差；/n步骤1.2，基于步骤1.1预估的安装角，计算激光测高仪在卫星本体坐标系中的指向M_{b_l}；/n步骤2，将激光测高仪的指向从卫星本体坐标系旋转至轨道坐标系M_{o_l}；/n步骤3，将激光测高仪的指向从轨道坐标系旋转至地球固定坐标系，获得激光测高仪在地球固定坐标系下的指向M_{T_l}；/n步骤4，通过计算地球固定坐标系下的激光测高仪的指向与地球椭球的交点，确定星载激光测高仪的足印位置，其中，所述步骤4具体包括以下子步骤：/n步骤4.1，根据下述公式计算激光指向与地球椭球相交的地球固定坐标系下的地面点坐标(X₁,Y₁,Z₁)：/n /n其中，M_T＝[X₁ Y₁ Z₁]^T，X₁、Y₁和Z₁为待求的激光指向与地球椭球相交的地球固定坐标系下的地面点坐标，μ为待求的比例系数，M_{T_l}为激光测高仪在地球固定坐标系下的指向，P₀为卫星激光质心在地球固定坐标系的坐标值，a和b分别为地球椭球长半轴和短半轴长度，h为地面大地高程；/n步骤4.2，根据下述公式将地球固定坐标系下的地面点坐标(X₁,Y₁,Z₁)转换成大地经纬度坐标系下的地面点坐标(L,B,H)：/n /n其中，e₁和e₂分别为第一偏心率和第二偏心率，a和b分别为地球椭球长半轴和短半轴长度，X₁、Y₁、Z₁为通过步骤4.1计算出的激光指向与地球椭球相交的地球固定坐标系下的地面点坐标。/n