用于光学卫星指向测量系统的空间基准标定方法及装置与流程

文档序号:20782366发布日期:2020-05-19 21:22阅读:271来源:国知局
用于光学卫星指向测量系统的空间基准标定方法及装置与流程

本发明涉及高分辨率光学遥感卫星设计与预处理技术领域,尤其涉及一种用于光学卫星指向测量系统的空间基准标定方法及装置。



背景技术:

高分辨率光学遥感卫星为实现精准处理与服务,通常采用高精度轨道测量系统实现高精度空间位置获取,采用高精度空间指向测量系统实现高精度空间姿态感知,采用高精度时间统一系统实现不同载荷间时间高精度同步,采用高精度在轨标定方法与模型实现系统误差参数高精度检校。其中,对于500~600公里轨道高度的遥感卫星,1角秒的空间指向误差会引起5米左右对地观测位置误差,因此,指向测量系统的感知精度对实现光学影像精准处理起着关键性作用。

光学遥感卫星配置的指向测量系统一般由星敏感器、陀螺、高频角位移、线加速度计等子系统组成,根据测量机理与特性,可分为绝对指向测量子系统和相对指向测量子系统,绝对指向测量子系统通常包括3~4台星敏感器,相对指向测量子系统通常包括3~4组三轴角速度测量组件。然而,星敏感器作为一种高精度绝对指向测量载荷,当星敏感器对日观测时,为保护内部ccd器件安全,会自动停止工作;另外,卫星所处空间冷热环境变化也会引起指向测量系统内部安装关系以及外部空间基准变化。综上所述,受外界多种因素影响,指向测量系统的基准变化属于常态化状态,且很难避免,导致光学卫星中的指向测量系统的空间基准难以高精度统一。

因此,现在亟需一种用于光学卫星指向测量系统的空间基准标定方法及装置来解决上述问题。



技术实现要素:

针对现有技术存在的问题,本发明实施例提供一种用于光学卫星指向测量系统的空间基准标定方法及装置。

第一方面,本发明实施例提供了一种用于光学卫星指向测量系统的空间基准标定方法,包括:

通过光学卫星中相对指向测量子系统的相对输出量,对光学卫星中绝对指向测量子系统的绝对输出量进行重采样,得到采样频率归一化指向参数,所述相对指向测量子系统是通过多组三轴角速度测量组件构建的,所述绝对指向测量子系统是通过多台星敏感器组成的,所述相对输出量和所述绝对输出量分别表示预设采样间隔内的角增量和绝对指向参数;

根据所述采样频率归一化指向参数,获取所述绝对指向测量子系统的内部空间基准转换时序参数;

根据所述绝对指向测量子系统的任一空间基准绝对指向参数序列和所述相对指向测量子系统的相对输出量,获取所述绝对指向测量子系统和所述相对指向测量子系统之间的空间基准转换时序参数;

根据所述绝对指向测量子系统的内部空间基准转换时序参数,以及所述绝对指向测量子系统和所述相对指向测量子系统之间的空间基准转换时序参数,构建时空基准转换模型,以根据所述时空基准转换模型对指向测量系统进行空间基准标定。

进一步地,所述通过光学卫星中相对指向测量子系统的相对输出量,对光学卫星中绝对指向测量子系统的绝对输出量进行重采样,得到采样频率归一化指向参数,包括:

基于球面线性插值法,将光学卫星中相对指向测量子系统的相对输出量作为时间基准,对光学卫星中绝对指向测量子系统的绝对输出量进行重采样,得到采样频率归一化指向参数。

进一步地,所述球面线性插值法的公式为:

θ=cos-1<q1,q2>=cos-1(q10·q20+q11·q21+q12·q22+q13·q23);

其中,q1和q2分别表示在t时刻两端的四元数参数,以根据q1和q2对t时刻的姿态参数进行插值;θ表示q1和q2之间的夹角,c1(t)与c2(t)分别表示插值函数q(t)在q1和q2方向上的分量。

进一步地,所述根据所述采样频率归一化指向参数,获取所述绝对指向测量子系统的内部空间基准转换时序参数,包括:

根据所述绝对指向测量子系统中星敏感器的预设组合类型,获取所述绝对指向测量子系统的空间基准类型;

根据所述绝对指向测量子系统的空间基准类型,获取每种空间基准类型的指向参数序列;

根据每种空间基准类型的指向参数序列,获取每种空间基准类型之间的转换时序参数,以用于得到所述绝对指向测量子系统的内部空间基准转换时序参数。

进一步地,所述根据所述绝对指向测量子系统的任一空间基准绝对指向参数序列和所述相对指向测量子系统的相对输出量,获取所述绝对指向测量子系统和所述相对指向测量子系统之间的空间基准转换时序参数,包括:

将所述相对指向测量子系统的相对输出量dwg(i)转换为所述绝对指向测量子系统中任一空间基准类型对应的相对输出量dwsg(i),公式为:

其中,表示绝对指向测量子系统与相对指向测量子系统之间的空间基准转换估计值,i表示ti时刻,rg表示绝对指向测量子系统与相对指向测量子系统之间的空间基准转换真实参数;δrg表示误差估计值,误差估计值δrg对应的第一误差欧拉角

将所述相对输出量dwsg(i)转换为对应的误差四元数参数dqsg(i),并根据所述误差四元数参数dqsg(i)获取绝对指向估计值qsg(i),以及真实参数与估计值之间的误差四元数δqsg(i),公式为:

其中,qs(0)表示指向参数输出初始值,qs(i)表示ti时刻的绝对指向四元数参数序列,i=0,1,…,n;

根据欧拉角和四元数转换关系,将真实参数与估计值之间的误差四元数δqsg(i)转换为第二误差欧拉角δαsg(i),公式为:

根据所述第二误差欧拉角δαsg(i)、相对输出量dwg(i)和第一误差欧拉角δαg,构建间接平差模型,公式为:

y(i)=δαsg(i)=f(dwg(i),δαg)+ε(i);

y(i)=h·δαg;

其中,h表示观测方程量测矩阵,ε(i)表示观测残差;

根据最小二乘准则,获取第一误差欧拉角δαg的最优估计值,公式为:

δαg=(ht·h)-1·ht·y;

根据所述第一误差欧拉角δαg的最优估计值和所述间接平差模型,获取所述绝对指向测量子系统和所述相对指向测量子系统之间的空间基准转换时序参数。

进一步地,所述根据所述绝对指向测量子系统的内部空间基准转换时序参数,以及所述绝对指向测量子系统和所述相对指向测量子系统之间的空间基准转换时序参数,构建时空基准转换模型,以根据所述时空基准转换模型对指向测量系统进行空间基准标定,包括:

根据所述绝对指向测量子系统的内部空间基准转换时序参数,以及所述绝对指向测量子系统和所述相对指向测量子系统之间的空间基准转换时序参数,分别构建对应的时空基准转换模型和观测方程,所述时空基准转换模型为:

其中,ω0表示角频率,t表示信号周期,k表示时间步长数量,τ表示时间步长,m表示正常数,aψj,bψj,aθj,bθj分别表示待求解的模型系数;

所述观测方程为:

z=φxf+vf;

其中,z表示空间基准转换参数序列计算值,φ表示傅里叶级数模型观测矩阵,xf表示傅里叶级数模型中待求解的模型系数aψj,bψj,aθj,bθj,vf表示模型残差;

根据对应的时空基准转换模型和观测方程,对指向测量系统进行空间基准标定。

进一步地,在所述根据对应的时空基准转换模型和观测方程,对指向测量系统进行空间基准标定之前,所述方法还包括:

基于最小二乘原理,根据傅里叶级数模型观测矩阵φ和空间基准转换参数序列计算值z,获取待求解的模型系数的最优估计值公式为:

第二方面,本发明实施例提供了一种用于光学卫星指向测量系统的空间基准标定装置,包括:

重采样模块,用于通过光学卫星中相对指向测量子系统的相对输出量,对光学卫星中绝对指向测量子系统的绝对输出量进行重采样,得到采样频率归一化指向参数,所述相对指向测量子系统是通过多组三轴角速度测量组件构建的,所述绝对指向测量子系统是通过多台星敏感器组成的,所述相对输出量和所述绝对输出量分别表示预设采样间隔内的角增量和绝对指向参数;

第一处理模块,用于根据所述采样频率归一化指向参数,获取所述绝对指向测量子系统的内部空间基准转换时序参数;

第二处理模块,用于根据所述绝对指向测量子系统的任一空间基准绝对指向参数序列和所述相对指向测量子系统的相对输出量,获取所述绝对指向测量子系统和所述相对指向测量子系统之间的空间基准转换时序参数;

空间基准标定模块,用于根据所述绝对指向测量子系统的内部空间基准转换时序参数,以及所述绝对指向测量子系统和所述相对指向测量子系统之间的空间基准转换时序参数,构建时空基准转换模型,以根据所述时空基准转换模型对指向测量系统进行空间基准标定。

第三方面,本发明实施例提供一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现如第一方面所提供的方法的步骤。

第四方面,本发明实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所提供的方法的步骤。

本发明实施例提供的一种用于光学卫星指向测量系统的空间基准标定方法及装置,将相对指向测量子系统的输出量作为基准,对绝对指向测量子系统输出进行采样频率归一化,并构建时空基准转换模型,实现光学卫星空间指向的精准确定,通过解决复杂多变条件下光学遥感卫星空间基准指向的多变性,为高分辨率光学卫星的高效、高质量成像以及后续在轨应用奠定基础。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的用于光学卫星指向测量系统的空间基准标定方法的流程示意图;

图2为本发明实施例提供的用于光学卫星指向测量系统的空间基准标定装置的结构示意图;

图3为本发明实施例提供的电子设备结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

随着对地观测技术迅猛发展,为满足当前高空间分辨率和高时间分辨率的发展需求,光学遥感卫星配置的相对指向测量子系统配置类型较以往呈现多元化发展,主要包括常规二浮陀螺、三浮陀螺、光纤陀螺、高频角位移(激光陀螺)和线加速度计等,不同于绝对指向测量子系统工作机理,相对指向测量子系统输出具有连续性与稳定性。本发明实施例将相对指向测量子系统的输出量(相对输出量)作为时间基准,对绝对指向测量子系统的输出量(绝对输出量)进行采样频率归一化处理,以用于实现后续的空间基准标定与统一。

图1为本发明实施例提供的用于光学卫星指向测量系统的空间基准标定方法的流程示意图,如图1所示,本发明实施例提供了一种用于光学卫星指向测量系统的空间基准标定方法,包括:

步骤101,通过光学卫星中相对指向测量子系统的相对输出量,对光学卫星中绝对指向测量子系统的绝对输出量进行重采样,得到采样频率归一化指向参数,所述相对指向测量子系统是通过多组三轴角速度测量组件构建的,所述绝对指向测量子系统是通过多台星敏感器组成的,所述相对输出量和所述绝对输出量分别表示预设采样间隔内的角增量和绝对指向参数。

在本发明实施例中,以相对指向测量子系统的连续输出为时间基准,对绝对指向测量子系统的输出进行重采样,从而实现采样频率归一化,得到采样频率归一化指向参数。

步骤102,根据所述采样频率归一化指向参数,获取所述绝对指向测量子系统的内部空间基准转换时序参数;

步骤103,根据所述绝对指向测量子系统的任一空间基准绝对指向参数序列和所述相对指向测量子系统的相对输出量,获取所述绝对指向测量子系统和所述相对指向测量子系统之间的空间基准转换时序参数;

步骤104,根据所述绝对指向测量子系统的内部空间基准转换时序参数,以及所述绝对指向测量子系统和所述相对指向测量子系统之间的空间基准转换时序参数,构建时空基准转换模型,以根据所述时空基准转换模型对指向测量系统进行空间基准标定。

在本发明实施例中,根据步骤102得到的绝对指向测量子系统的内部空间基准转换时序参数,构建基于绝对指向测量子系统内部空间的时空基准转换模型;根据步骤103得到的绝对指向测量子系统和相对指向测量子系统之间的空间基准转换时序参数,构建基于绝对指向测量子系统和相对指向测量子系统之间的空间基准转换时序参数的时空基准转换模型,以根据上述两个时空基准转换模型对光学卫星指向测量系统进行空间基准标定。

本发明实施例提供的一种用于光学卫星指向测量系统的空间基准标定方法,将相对指向测量子系统的输出量作为基准,对绝对指向测量子系统输出进行采样频率归一化,并构建时空基准转换模型,实现光学卫星空间指向的精准确定,通过解决复杂多变条件下光学遥感卫星空间基准指向的多变性,为高分辨率光学卫星提供高效和高质量成像,为后续在轨应用奠定基础。

在上述实施例的基础上,所述通过光学卫星中相对指向测量子系统的相对输出量,对光学卫星中绝对指向测量子系统的绝对输出量进行重采样,得到采样频率归一化指向参数,包括:

基于球面线性插值法,将光学卫星中相对指向测量子系统的相对输出量作为时间基准,对光学卫星中绝对指向测量子系统的绝对输出量进行重采样,得到采样频率归一化指向参数。

在上述实施例的基础上,所述球面线性插值法的公式为:

θ=cos-1<q1,q2>=cos-1(q10·q20+q11·q21+q12·q22+q13·q23);

其中,q1和q2分别表示在t时刻两端的四元数参数,以根据q1和q2对t时刻的姿态参数进行插值;θ表示q1和q2之间的夹角,c1(t)与c2(t)分别表示插值函数q(t)在q1和q2方向上的分量。

在本发明实施例中,通过球面线性插值模型构建插值函数q(t),并基于t时刻左右两端的四元数参数q1和q2,对t时刻的姿态参数进行插值计算。具体地,在本发明实施例中,球面线性插值模型可以保持四元数单位长度不变,将四元数参数q1和q2作为四维空间单位球上的两个点,该插值模型沿着这两个点的最短弧段进行插值,并且以恒定速率扫过四元数参数q1和q2之间的夹角θ。具体地,在本发明实施例中,单位四元数q(t)位于连接q1和q2的弧上,其中,单位四元数q(t)与q1构成的夹角大小为t′θ(t′∈[0,1]),单位四元数q(t)与q2构成的夹角大小为(1-t′)θ(t′∈[0,1]),则q(t)=c1(t)q1+c2(t)q2,从而构建得到球面线性插值模型:

θ=cos-1<q1,q2>=cos-1(q10·q20+q11·q21+q12·q22+q13·q23);

再根据上述球面线性插值模型,将相对指向测量子系统的连续输出作为时间基准,对绝对指向测量子系统的输出进行重采样。

在上述实施例的基础上,所述根据所述采样频率归一化指向参数,获取所述绝对指向测量子系统的内部空间基准转换时序参数,包括:

根据所述绝对指向测量子系统中星敏感器的预设组合类型,获取所述绝对指向测量子系统的空间基准类型;

根据所述绝对指向测量子系统的空间基准类型,获取每种空间基准类型的指向参数序列。

在本发明实施例中,以配置三台星敏感器的绝对指向测量子系统进行说明,根据星敏感器的测量机理可知,光轴空间指向的精度最高,即绕x轴与y轴转动的空间指向稳定性最高,绕z轴转动的空间指向稳定性最差。进一步地,由两台或两台以上星敏感器提供的非平行光轴指向空间矢量,可确定唯一的空间基准坐标系,且不同组合与数量情况下,会确定不同的空间基准坐标系。当星敏感器受外界与内部因素影响而发生关闭以及切换时,会进一步导致整个指向测量系统之前确定的空间基准发生变化,因此,为实现指向测量系统空间基准统一,首先需解决由于星敏感器切换导致的绝对指向测量子系统的内部基准不统一。本发明实施例基于上述实施例得到三台星敏感器的采样频率归一化指向参数,获取绝对指向测量子系统的内部空间基准转换时序参数。

进一步地,在本发明实施例中,将三台星敏感器分别标识为a星敏感器、b星敏感器和c星敏感器,根据空间基准定义可以确定四种空间基准类型,即ab、ac、bc和abc。然后,设置多个星敏感器的光轴矢量在惯性系下分别表示为v1cis,v2cis,……,vncis,在卫星本体坐标系下分别表示为v1body,v2body,…,vnbody,则基于多个星敏感器光轴矢量的观测方程为:

其中,表示卫星本体坐标系到惯性坐标系的姿态旋转矩阵估计值,v3×1表示星敏感器的光轴矢量观测误差,(q0,q1,q2,q3)表示姿态四元数参数估计值,i表示第i个星敏感器,进一步地,构建具有限制条件的间接平差模型:

q002+q012+q022+q032+2q0dq0+2q1dq1+2q2dq2+2q3dq3-1=0;

其中,q0=[q00q10q20q30]表示待求解的姿态四元数的初值。进一步地,将上述得到的具有限制条件的间接平差模型转换为标准矩阵形式:

v=ax-l;

cx+w=0;

v=[vi1vi2vi3]t,x=[dq0dq1dq2dq3]t

c=[q0q1q2q3],w=[q002+q012+q022+q032-1];

其中,v表示观测方程残差,a表示观测矩阵,x表示估计参数,l表示观测值,c表示条件方程观测矩阵,w表示条件方程残差。基于上述实施例得到的具有限制条件的间接平差模型的标准矩阵形式,通过最小二乘平差准则对其进行求解,从而得到不同空间基准类型的指向参数序列(即得到多轨道圈不同空间基准下的指向参数序列)。

根据每种空间基准类型的指向参数序列,获取每种空间基准类型之间的转换时序参数,以用于得到所述绝对指向测量子系统的内部空间基准转换时序参数。

在本发明实施例中,通过上述实施例得到多个轨道圈不同空间基准下的指向参数序列,然后,设置采样间隔为t,将多个轨道圈不同空间基准的指向参数序列分成多个短序列,计算每个短序列的空间基准转换参数的最优估计值。进一步地,以上述实施例提供的三台星敏感器进行说明,假设星敏感器a和星敏感器b(ab空间)的空间基准指向参数序列为p(ti)(i=1,2,…,n),星敏感器b和星敏感器c(bc空间)的空间基准指向参数序列为q(ti),则构建两种组合类型的转换模型:

其中,dq(ti)表示四元参数估计值;进一步地,将四元参数估计值dq(ti)表示为绕z轴、x轴和y轴旋转顺序的欧拉角参数该欧拉角参数表示从ab空间基准到bc空间基准的转换参数,并通过以下公式获取ab与bc空间基准之间的转换时序参数最优估计值,公式为:

然后,通过上述实施例提供的公式,依次计算绝对指向测量子系统中不同空间基准类型之间的转换时序参数的最优估计值,从而得到绝对指向测量子系统的内部空间基准转换时序参数。

在上述实施例的基础上,所述根据所述绝对指向测量子系统的任一空间基准绝对指向参数序列和所述相对指向测量子系统的相对输出量,获取所述绝对指向测量子系统和所述相对指向测量子系统之间的空间基准转换时序参数,包括:

将所述相对指向测量子系统的相对输出量dwg(i)转换为所述绝对指向测量子系统中任一空间基准类型对应的相对输出量dwsg(i),公式为:

其中,表示绝对指向测量子系统与相对指向测量子系统之间的空间基准转换估计值,i表示ti时刻,rg表示绝对指向测量子系统与相对指向测量子系统之间的空间基准转换真实参数;δrg表示误差估计值,误差估计值δrg对应的第一误差欧拉角

在本发明实施例中,根据空间基准定义,绝对指向测量子系统与相对指向测量子系统之间的切换或安装关系发生变化时,同样会导致整个指向测量系统空间基准变化,因此,本发明实施例根据上述实施例得到的绝对指向测量子系统的任一空间基准绝对指向参数序列以及相对指向测量子系统的输出序列参数(相对输出量),计算绝对指向测量子系统和相对指向测量子系统之间的空间基准转换时序参数。具体地,在本发明实施例中,在[t0,tn]时间段内,绝对指向测量子系统中任一空间基准ti时刻的绝对指向四元数参数序列为qs(i)(i=0,1,…,n),ti-1时刻到ti时刻的相对指向测量子系统的相对输出量表示为:

将相对输出量转换到绝对指向测量子系统中任一空间基准下相对量,得到:

将所述相对输出量dwsg(i)转换为对应的误差四元数参数dqsg(i),并根据所述误差四元数参数dqsg(i)获取在[t1,tn]内每个时刻的绝对指向估计值qsg(i),以及真实参数与估计值之间的误差四元数δqsg(i),公式为:

其中,qs(0)表示指向参数输出初始值,qs(i)表示任一空间基准ti时刻的绝对指向四元数参数序列,i=0,1,…,n;

根据欧拉角和四元数转换关系,将真实参数与估计值之间的误差四元数δqsg(i)转换为第二误差欧拉角δαsg(i),公式为:

根据所述第二误差欧拉角δαsg(i)、相对输出量dwg(i)和第一误差欧拉角δαg,构建间接平差模型,具体地,将相对输出量dwg(i)作为自变量,以y(i)=δαsg(i)为因变量,第一误差欧拉角δαg作为估计参数建立间接平差模型,公式为:

y(i)=δαsg(i)=f(dwg(i),δαg)+ε(i);

y(i)=h·δαg;

其中,h表示观测方程量测矩阵,ε(i)表示观测残差;

根据最小二乘准则,获取第一误差欧拉角δαg的最优估计值,公式为:

δαg=(ht·h)-1·ht·y;

根据所述第一误差欧拉角δαg的最优估计值和所述间接平差模型,获取所述绝对指向测量子系统和所述相对指向测量子系统之间的空间基准转换时序参数。

在上述实施例的基础上,所述根据所述绝对指向测量子系统的内部空间基准转换时序参数,以及所述绝对指向测量子系统和所述相对指向测量子系统之间的空间基准转换时序参数,构建时空基准转换模型,以根据所述时空基准转换模型对指向测量系统进行空间基准标定,包括:

根据所述绝对指向测量子系统的内部空间基准转换时序参数,以及所述绝对指向测量子系统和所述相对指向测量子系统之间的空间基准转换时序参数,分别构建对应的时空基准转换模型和观测方程,所述时空基准转换模型为:

其中,ω0表示角频率,t表示信号周期,k表示时间步长数量,τ表示时间步长,m表示正常数,aψj,bψj,aθj,bθj分别表示待求解的模型系数。

在本发明实施例中,通过上述实施例得到的空间基准转换时序参数受到多种内外部因素影响,会出现多种周期性变化,为实现整体指向测量系统空间基准严密标定与统一,构建时空基准转换模型以及模型参数的计算。进一步地,在本发明实施例中,空间基准转换时序参数可视为多种周期信号构成的,设置tk时刻的空间基准转换时序参数的欧拉角形式表示为然后将δk的三个分量采用傅里叶函数形式进行建模,从而得到时空基准转换模型。

所述观测方程为:

z=φxf+vf;

其中,z表示空间基准转换参数序列计算值,φ表示傅里叶级数模型观测矩阵,xf表示傅里叶级数模型中待求解的模型系数aψj,bψj,aθj,bθj,vf表示模型残差;

根据对应的时空基准转换模型和观测方程,对指向测量系统进行空间基准标定。

在本发明实施例中,分别构建基于绝对指向测量子系统内部空间的时空基准转换模型,以及基于绝对指向测量子系统和相对指向测量子系统之间的空间基准转换时序参数的时空基准转换模型,以根据这两个时空基准转换模型对光学卫星指向测量系统进行空间基准标定,实现整个指向测量子系统空间基准标定与统一。

在上述实施例的基础上,在所述根据对应的时空基准转换模型和观测方程,对指向测量系统进行空间基准标定之前,所述方法还包括:

基于最小二乘原理,根据傅里叶级数模型观测矩阵φ和空间基准转换参数序列计算值z,获取待求解的模型系数的最优估计值公式为:

图2为本发明实施例提供的用于光学卫星指向测量系统的空间基准标定装置的结构示意图,如图2所示,本发明实施例提供了一种用于光学卫星指向测量系统的空间基准标定装置,包括重采样模块201、第一处理模块202、第二处理模块203和空间基准标定模块204,其中,重采样模块201用于通过光学卫星中相对指向测量子系统的相对输出量,对光学卫星中绝对指向测量子系统的绝对输出量进行重采样,得到采样频率归一化指向参数,所述相对指向测量子系统是通过多组三轴角速度测量组件构建的,所述绝对指向测量子系统是通过多台星敏感器组成的,所述相对输出量和所述绝对输出量分别表示预设采样间隔内的角增量和绝对指向参数;第一处理模块202用于根据所述采样频率归一化指向参数,获取所述绝对指向测量子系统的内部空间基准转换时序参数;第二处理模块203用于根据所述绝对指向测量子系统的任一空间基准绝对指向参数序列和所述相对指向测量子系统的相对输出量,获取所述绝对指向测量子系统和所述相对指向测量子系统之间的空间基准转换时序参数;空间基准标定模块204用于根据所述绝对指向测量子系统的内部空间基准转换时序参数,以及所述绝对指向测量子系统和所述相对指向测量子系统之间的空间基准转换时序参数,构建时空基准转换模型,以根据所述时空基准转换模型对指向测量系统进行空间基准标定。

本发明实施例提供的一种用于光学卫星指向测量系统的空间基准标定装置,将相对指向测量子系统的输出量作为基准,对绝对指向测量子系统输出进行采样频率归一化,并构建时空基准转换模型,实现光学卫星空间指向的精准确定,通过解决复杂多变条件下光学遥感卫星空间基准指向的多变性,为高分辨率光学卫星的高效、高质量成像以及后续在轨应用奠定基础。

本发明实施例提供的装置是用于执行上述各方法实施例的,具体流程和详细内容请参照上述实施例,此处不再赘述。

图3为本发明实施例提供的电子设备结构示意图,参照图3,该电子设备可以包括:处理器(processor)301、通信接口(communicationsinterface)302、存储器(memory)303和通信总线304,其中,处理器301,通信接口302,存储器303通过通信总线304完成相互间的通信。处理器301可以调用存储器303中的逻辑指令,以执行如下方法:通过光学卫星中相对指向测量子系统的相对输出量,对光学卫星中绝对指向测量子系统的绝对输出量进行重采样,得到采样频率归一化指向参数,所述相对指向测量子系统是通过多组三轴角速度测量组件构建的,所述绝对指向测量子系统是通过多台星敏感器组成的,所述相对输出量和所述绝对输出量分别表示预设采样间隔内的角增量和绝对指向参数;根据所述采样频率归一化指向参数,获取所述绝对指向测量子系统的内部空间基准转换时序参数;根据所述绝对指向测量子系统的任一空间基准绝对指向参数序列和所述相对指向测量子系统的相对输出量,获取所述绝对指向测量子系统和所述相对指向测量子系统之间的空间基准转换时序参数;根据所述绝对指向测量子系统的内部空间基准转换时序参数,以及所述绝对指向测量子系统和所述相对指向测量子系统之间的空间基准转换时序参数,构建时空基准转换模型,以根据所述时空基准转换模型对指向测量系统进行空间基准标定。

此外,上述的存储器303中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:u盘、移动硬盘、只读存储器(rom,read-onlymemory)、随机存取存储器(ram,randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

另一方面,本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各实施例提供的用于光学卫星指向测量系统的空间基准标定方法,例如包括:通过光学卫星中相对指向测量子系统的相对输出量,对光学卫星中绝对指向测量子系统的绝对输出量进行重采样,得到采样频率归一化指向参数,所述相对指向测量子系统是通过多组三轴角速度测量组件构建的,所述绝对指向测量子系统是通过多台星敏感器组成的,所述相对输出量和所述绝对输出量分别表示预设采样间隔内的角增量和绝对指向参数;根据所述采样频率归一化指向参数,获取所述绝对指向测量子系统的内部空间基准转换时序参数;根据所述绝对指向测量子系统的任一空间基准绝对指向参数序列和所述相对指向测量子系统的相对输出量,获取所述绝对指向测量子系统和所述相对指向测量子系统之间的空间基准转换时序参数;根据所述绝对指向测量子系统的内部空间基准转换时序参数,以及所述绝对指向测量子系统和所述相对指向测量子系统之间的空间基准转换时序参数,构建时空基准转换模型,以根据所述时空基准转换模型对指向测量系统进行空间基准标定。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下,即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件。基于这样的理解,上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,如rom/ram、磁碟、光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1