遥感卫星几何定位方法及系统的制作方法_2

文档序号:9885416阅读:来源:国知局
根据该次改正后的安置角 和内方位元素确定系统误差对残差进行补偿,确定残差的改正值是否在预定阈值范围内。
[0079] 若残差的改正值不在预定阈值范围内,即不能满足预定的精度要求,则返回步骤 101,并依次执行步骤101和102以在当前改正的基础上,继续执行安置角和内方位元素的改 正,并重新判断残差的改正值是否在预定阈值范围内。
[0080] 若残差的改正值在预定阈值范围内,即满足预定的精度要求,则确定当前个的安 置角和内方位元素的值。
[0081 ]步骤104,根据确定的安置角和内方位元素确定定位结果。
[0082]图2为本发明实施例遥感卫星几何定位系统组成示意图。
[0083]参考图2,在本发明实施例的遥感卫星几何定位系统中,包括安置角改正单元、内 方位元素改正单元、迭代确定单元和测量定位单元。
[0084] 与上述图1所示实施例相对应,安置角改正模块根据步骤101对利用安置矩阵对遥 感卫星相机姿态系统误差进行补偿,从而确定安置角改正值。
[0085] 方位角改正单元根据步骤102中的操作,补偿相机内方位元素系统误差,确定内方 位元素改正值。
[0086] 迭代确定模块,与上述步骤103中的操作相对应,确定在当前的安置角改正值和内 方位角改正值的情况下,利用所确定的系统误差补偿后的残差的改正值是否符合预定阈值 范围。若残差的改正值符合预定阈值范围,则利用所述安置角该整值和相机内方位改正值, 确定安置角和相机内方位元素。否则,若残差的改正值不符合预定阈值范围,则利用安置角 改正单元和方位角改正单元再次对安置角和方位角进行改正。
[0087] 测量定位单元,与上述步骤104中的操作相对应,根据确定的安置角和相机内方位 元素度确定定位结果。
[0088] 下面,根据本发明技术方案,进一步结合试验数据对本发明实施例做进一步说明。
[0089] 试验数据采用天绘一号卫星在七个试验场的控制点数据,其控制点数量为:新疆 地区18个,北京山东地区30个,重庆地区20个,江西广东地区24个,黑龙江吉林(1)地区12 个,安徽地区12个,黑龙江吉林(2)地区30个。
[0090] 试验方案。
[0091] 下面以北京山东地区试验场为例。
[0092] 首先对相机姿态系统误差进行补偿。读取精定姿、精定轨、内方位初始值和控制点 文件,并对方位初始值进行插值。
[0093]构建误差方程式,求得安置角改正值。
[0094]对相机内方位元素系统误差进行补偿。构建误差方程式,求得内方位改正值。
[0095] 在不满足阈值范围的情况下,重复上述两步操作进行循环迭代。
[0096] 迭代第一次中误差:RMS = 1 · 3164845527029028;
[0097] 迭代第二次中误差:RMS = 1.2548445467638549;
[0098] 迭代第三次中误差:RMS = 1 · 2548270605732046;
[0099] 迭代第三次与第二次之差为1 · 7486190650339850e-005〈0 · 005,终止迭代。
[0100] 试验结果
[0101] 对七个测区分别进行了安置角标定和三线阵相机内方位元素标定。标定结果见下 述表1至表4。
[0102] 表1安置角标定结果
[0103]
[0104] 表2内方位元素标定值
[0105]
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Π 刀UUL·糸耿ΤΜ?且,?下力J取玲T小疋?且,丹刈 各区做定位精度统计,如下表5。
[0112]表5均值标定后绝对精度统计(米) 「01131
[0114] 通过上述试验结果可看出,表1和表2中,标定的参数f与ω相对稳定,在6角杪之内 波动,κ角相对波动较大,最大波动为18角秒,原因是星敏感器到恒星距离很长,星敏测量对 f与ω方向影响较小,对κ方向影响较大。表3和表4中,各个区自己标自己的绝对定位精度和 相对定位精度一致,说明系统误差基本被消除,该方法能够通过标定天绘卫星的内外方位 元素,准确消除系统误差。
[0115]尽管已描述了本申请的优选实施例,但本领域内的普通技术人员一旦得知了基本 创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包 括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
[0116]显然,本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精 神和范围。这样,倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围 之内,则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
【主权项】
1. 一种遥感卫星几何定位方法,其特征在于, 利用安置矩阵补偿遥感卫星相机姿态系统误差,确定安置角改正值; 补偿相机内方位元素系统误差,确定内方位元素改正值; 若确定的经系统误差补偿的残差的改正值符合预定阔值范围,则利用所述安置角改正 值和相机内方位改正值,确定安置角和相机内方位元素; 根据确定的安置角和相机内方位元素度确定定位结果。2. 如权利要求1所述方法,其特征在于,所述安置矩阵为其中,A口为俯仰角偏差,A O为滚动角偏差,A K为偏航角偏差。3. 如权利要求2所述方法,其特征在于,所述利用安置矩阵补偿遥感卫星相机姿态系统 误差的误差方程为: V=AX-L 其中,A为安置矩阵中A口、A O、A K的一阶泰勒展开系数,X为安置矩阵对应于A料、A O、A K的修正值,L为常数项。4. 如权利要求1所述方法,其特征在于,所述补偿相机内方位元素系统误差的误差方程 为: V = ^-L 其中,t为内方位元素改正数,L为常数项,V是误差项。5. 如权利要求1所述方法,其特征在于,所述预定阔值范围为0.005。6. -种遥感卫星几何定位系统,其特征在于,包括 安置角改正单元,利用安置矩阵补偿遥感卫星相机姿态系统误差,确定安置角改正值; 内方位元素改正单元,补偿相机内方位元素系统误差,确定内方位元素改正值; 迭代确定单元,若确定的经系统误差补偿的残差的改正值符合预定阔值范围,则利用 所述安置角该整值和相机内方位改正值,确定安置角和相机内方位元素; 测量定位单元,根据确定的安置角和相机内方位元素度确定定位结果。7. 如权利要求6所述系统,其特征在于,所述安置角改正单元使用的安置矩阵为:其中,A口为俯仰角偏差,A O为滚动角偏差,A K为偏航角偏差。8. 如权利要求7所述系统,其特征在于,所述安置角改正单元采用的误差方程为: V=AX-L 其中,A为安置矩阵中Ap、A O、Ak的一阶泰勒展开系数,X为安置矩阵对应于A0、A ?、Ak的修正值,L为常数项,V是误差项。9. 如权利要求6所述系统,其特征在于,所述方位角改正单元采用的误差方程为: V = ^-L 其中,t为内方位元素改正数,L为常数项,V是误差项。10. 如权利要求6所述系统,其特征在于,所述迭代确定单元的预定阔值范围为0.005。
【专利摘要】本发明公开了一种遥感卫星几何定位方法,利用安置矩阵补偿遥感卫星相机姿态系统误差,确定安置角改正值;补偿相机内方位元素系统误差,确定内方位元素改正值;若确定的经系统误差补偿的残差的改正值符合预定阈值范围,则利用所述安置角改正值和相机内方位改正值,确定安置角和相机内方位元素;根据确定的安置角和相机内方位元素度确定定位结果。采用本发明提高了卫星的定位精度,并保证了定标参数的稳定度。
【IPC分类】G01C11/00, G01C25/00
【公开号】CN105651260
【申请号】
【发明人】龚雪萍, 王一
【申请人】航天恒星科技有限公司
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2015年12月30日
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