[发明专利]一种传感器观测视线与地球表面交点的计算方法

摘要

本发明公开了一种传感器观测视线与地球表面交点的计算方法，在大地坐标系下计算传感器观测视线与地球表面交点。本发明相对于现有技术的优势在于：首先，本发明不需要进行多次迭代计算联立求解共线方程和变高椭球面方程，避免了联立方程迭代求解的问题；其次，本发明在大地坐标系下进行计算，几何意义明确，在复杂地形条件下可以很好的应用。本发明计算效率高、实施方便、结果直观明了，在传感器几何定位、遥感影像校正等应用领域具有实用价值和广阔的应用前景。

主权项

1.一种传感器观测视线与地球表面交点的计算方法，其特征在于：基于大地坐标系计算传感器观测视线与地球表面交点，不需要进行迭代计算，避免陷入局部最优，该方法具体步骤如下：步骤1：基于实验室测定的传感器安装矩阵以及卫星或飞机的GPS数据等辅助数据得到传感器投影中心在某一时刻在WGS84空间直角坐标下的坐标和传感器的观测视线指向同时获取对应地区的高程数据并得到区域的最低高程值h₁和最高高程h₂，设置安全高度h_s，基于传感器投影中心坐标(x,y,z)_wgs84和观测视线指向(m,n,q)_wgs84计算高程h_a＝h₁+h_s和h_b＝h₂‑h_s对应的椭球体与传感器视线的交点和步骤2，将步骤1中获得的椭球体与传感器视线的交点坐标和进行直线连接并依据精度要求分成N段，各段端点的空间直角坐标分别为然后将各端点的空间直角坐标变换到大地坐标步骤3，对步骤2中获得N+1个经、纬度对(L,B)_i利用区域高程数据进行内插值得到相应的位置然后计算出每一个经、纬度对(L,B)_i所对应的高度差Δh_i＝H_i‑h_i，并依次由i＝1开始寻找到第一个高度差Δh_i小于或等于0的位置，此时i＝k，此位置即为传感器观测视线与地球表面的交点位置