基于严格成像模型的卫星姿态角系统误差补偿
2012-12-29雷玉飞王志刚郝雪涛王海燕
航天器工程 2012年1期
雷玉飞 王志刚 郝雪涛 王海燕
(1 中国资源卫星应用中心,北京 100094) (2 中国空间技术研究院,北京 100094)
1 引言
外方位元素(特别是姿态角系统误差),是造成影像定位误差的主要因素[1-2],有针对性地对其进行补偿,能明显提高定位精度,便于后续对CCD 相机内方位元素的检校。徐建艳等人[3]在单景影像上借助6个控制点采用最小二乘法求取偏移矩阵(非正交阵),矩阵数值只是在数学意义上的解算,受地表因素影响较大。张过等人[4]提出分步求取姿态角补偿值的方法,物理意义明确,但要求相机能够正视(环境减灾-1A、1B 卫星(HJ-1A、1B)不满足),且该方法中对地面控制点平均误差的统计受地形起伏影响明显。余俊鹏等人[5]针对高分辨率卫星将定位误差看作姿态角的函数,利用泰勒公式对其进行一阶展开求取补偿值,但受限于地面分辨率、姿轨控精度等,在HJ-1A、1B影像的处理中结果并不理想。这些方法都是将成像链路的所有引入误差归结到姿态角的偏移矩阵中,无法进一步对相机的内部参数变化和影响进行定性的分析和研究。本文以HJ-1B卫星CCD1相机的遥感影像为例,利用少量控制点有针对性地对姿态角系统误差进行补偿,通过对比直接定位与补偿姿态角系统误差后的定位结果,证明了方法的有效性,为进一步检校CCD 相机内方位元素提供了前提。
2 线阵CCD遥感影像的严格成像模型
严格成像模型建立的实质,是将星载线阵CCD的多中心投影近似为单中心投影,在共线条件方程的基础上,通过一系列的坐标转换建立地面点与影像点间的对应关系,其关键是建立对应坐标系间的转换矩阵。……
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