用于空间光学相机的无地面控制点定位方法和装置的制造方法_4

文档序号:8940878阅读:来源:国知局
机焦平面的分视场上的光斑位置信息。
[0084]在上述条件下,获得空间光学相机光轴在积分时间段的积分初始时刻关于惯性空间坐标系的X轴的指向信息和I轴的指向信息的三种实现方式如下:
[0085]第一种实现方式:在积分时间段的积分初始时刻T,惯性传感器30测量到的惯性测量单元坐标系Z轴关于惯性空间坐标系X轴的指向角为α以及关于惯性空间坐标系y轴的指向角为β ;在第一参考激光束2从第一激光源到达第一位置探测器8的过程中,受到了相机内部光学单元抖动的影响而发生了偏转,XY叠加运算单元15可以根据中心点24以及第一位置探测器8探测到的光斑位置信息获得偏转量,如XY叠加运算单元15通过检测Ai^UAt间在X轴方向上的距离以及在Y轴方向上的距离即可获得,该偏转量记作IAidAtIx和
AqAt I y,由于|Α?Λ| X和IAlAly均是线位移,不方便与指向角α和指向角β进行叠加,因此,XY叠加运算单元15可以根据空间光学相机的配置参数将|Α?Λ|Χ转化为角度α '(角位移),并将IAlAly转化为角度β'(角位移),之后,XY叠加运算单元15将上述指向角α与上述角度α I'相叠加即可得到关于X轴的指向角,将上述指向角β与上述角度β '相叠加即可得到关于I轴的指向角;上述关于X轴的指向角代表了空间光学相机光轴在积分初始时刻关于惯性空间坐标系的X轴的指向信息,关于I轴的指向角代表了空间光学相机光轴在积分初始时刻关于惯性空间坐标系的y轴的指向信息。
[0086]第二种实现方式:在积分时间段的积分初始时刻T,惯性传感器30测量到的惯性测量单元坐标系Z轴关于惯性空间坐标系X轴的指向角为α以及关于惯性空间坐标系y轴的指向角为β ;在第二参考激光束3从第二激光源到达第二位置探测器9的过程中,受到了相机内部光学单元抖动的影响而发生了偏转,XY叠加运算单元15可以根据中心点26以及第二位置探测器9探测到的光斑位置信息获得偏转量,如XY叠加运算单元15通过检测Β?^」ΒΤ间在X轴方向上的距离以及在Y轴方向上的距离即可获得,该偏转量记作|B WtIx和
BqBt I y,由于B0BtIx和BqBt| y均是线位移,不方便与指向角α和指向角β进行叠加,因此,XY叠加运算单元15可以根据空间光学相机的配置参数将IBidBtIx转化为角度α '(角位移),并将I BidBt |y转化为角度β'(角位移),之后,XY叠加运算单元15将上述指向角α与上述角度α I'相叠加即可得到关于X轴的指向角,将上述指向角β与上述角度β '相叠加即可得到关于I轴的指向角;上述关于X轴的指向角代表了空间光学相机光轴在积分初始时刻关于惯性空间坐标系的X轴的指向信息,关于I轴的指向角代表了空间光学相机光轴在积分初始时刻关于惯性空间坐标系的y轴的指向信息。
[0087]第三种实现方式:在积分时间段的积分初始时刻T,惯性传感器30测量到的惯性测量单元坐标系Z轴关于惯性空间坐标系X轴的指向角为α以及关于惯性空间坐标系y轴的指向角为β ;在第一参考激光束2从第一激光源到达第一位置探测器8的过程中,受到了相机内部光学单元抖动的影响而发生了偏转,同样的,在第二参考激光束3从第二激光源到达第二位置探测器9的过程中,也受到了相机内部光学单元抖动的影响而发生了偏转;ΧΥ叠加运算单元15可以根据中心点24以及第一位置探测器8探测到的光斑位置信息获得一偏转量,如XY叠加运算单元15通过检测Al^lj A τ间在X轴方向上的距离以及在Y轴方向上的距离即可获得,该偏转量可记作IAlAlx和IAlAly ;同时,XY叠加运算单元15可以根据中心点26以及第二位置探测器9探测到的光斑位置信息获得另一偏转量,如XY叠加运算单元15通过检测Β?^Ι」ΒΤ间在X轴方向上的距离以及在Y轴方向上的距离即可获得,该偏转量记作I B0Bt I X和I B0Bt I y,由于| A0At | x、| A0At | y、| B0Bt | x以及| B0Bt | y均是线位移,不方便与指向角α和指向角β分别进行叠加,因此,XY叠加运算单元15可以根据空间光学相机的配置参数将I AqAt I X转化为角度α I'(角位移),并将I AqAt | y转化为角度β I'(角位移),将|BqBt|x转化为角度α 2'(角位移),然后将I BqBt | y转化为角度β 2 '(角位移);之后,XY叠加运算单元15将上述指向角α与上述角度al'相叠加,将指向角a与上述角度a 2'相叠加,计算这两个叠加后的角度的均值即可得到关于X轴的指向角,同时,将上述指向角β与上述角度βΡ相叠加,并将指向角β与上述角度相叠加,计算这两个叠加后的角度的均值即可得到关于I轴的指向角;上述关于X轴的指向角代表了空间光学相机光轴在积分初始时刻关于惯性空间坐标系的X轴的指向信息,关于I轴的指向角代表了空间光学相机光轴在积分初始时刻关于惯性空间坐标系的y轴的指向信息。
[0088]需要特别说明的是,不同的空间光学相机由于设计指标的不同而具有不同的线位移到角位移的转换关系,例如,在空间光学相机的CCD单个像元尺寸为9 μπι,且对应的视场角为0.7 μ rad的情况下,两者之间的比例关系为9/0.7 ^ 12.8571 ;由于第一位置探测器8和第二位置探测器9设置于相机焦平面7的分视场位置处,则在将线位移转换为角位移时,可以近似地根据X?12.8571 β进行转换,且误差可以根据不同的空间光学相机结构进行相应修正,其中,X为线位移,β为角位移。
[0089]Z运算单元主要用于根据两个光斑位置信息以及预先设定的两个光斑目标位置信息形成的四边形确定空间光学相机光轴在积分初始时刻关于惯性测量单元坐标系ζ轴的偏转角,并根据惯性测量单元坐标系ζ轴在所述积分时间段的积分初始时刻关于惯性空间坐标系Z轴的指向角与所述关于惯性测量单元坐标系Z轴的偏转角的叠加确定空间光学相机光轴在积分初始时刻关于惯性空间坐标系的Z轴的指向信息,即图4中的Z方向光轴指向测量结果20。
[0090]具体的,在如图3所示的条件下,获得空间光学相机光轴在积分初始时刻关于惯性空间坐标系的ζ轴的指向信息的实现方式为:在积分时间段的积分初始时刻Τ,惯性传感器30测量到的关于惯性空间坐标系ζ轴的指向角为γ ;在第一参考激光束2从第一激光源到达第一位置探测器8的过程中,受到了相机内部光学单元抖动的影响而发生了偏转,在第二参考激光束3从第二激光源到达第二位置探测器9的过程中,受到了相机内部光学单元抖动的影响而发生了偏转,Z运算单元可以根据中心点24和第一位置探测器8探测到的光斑位置信息以及中心点26和第二位置探测器9探测到的光斑位置信息获得偏转量;如点Α。、点Ατ、点B。以及点B τ这四个点形成四边形A 0ΑΤΒΤΒ0,边长运算单元18计算出四边形AqAtBtBq的四个边的边长,S卩|AqAt|、|ATBT|、|BtBq|以及|AQBQ|,Ζ叠加运算单元19利用该四边形的边长(即利用各边的几何关系)就可以计算出图3中的角γ',该角γ'即为ζ偏转角。Z叠加运算单元19可以利用多种计算方法通过边长获得角γ',Ζ叠加运算单元19对γ和γ ^进行叠加运算即可得到空间光学相机光轴在积分初始时刻关于惯性空间坐标系的Z轴的指向信息。
[0091]本实施例的装置可以将上述三个指向信息作为空间光学相机光轴在整个积分时间段的光轴指向信息,也就是说,在一个积分时间段内,本实施例的装置始终将空间光学相机光轴在积分初始时刻关于惯性空间坐标系的X轴的指向信息、关于惯性空间坐标系的I轴的指向信息以及关于惯性空间坐标系的Z轴的指向信息作为空间光学相机的光轴指向
?目息O
[0092]在此提供的算法以及显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述,构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外,本发明也不针对任何特定编程语言。应当明白,可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容,并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。
[0093]在此处所提供的说明书中,说明了大量具体细节。然而,能够理解,本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中,并未详细示出公知的方法、结构和技术,以便不模糊对本说明书的理解。
[0094]类似地,应当理解,为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个,在上面对本发明的示例性实施例的描述中,本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而,并不应将该公开的方法解释成反映如下意图:即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说,如下面的权利要求书所反映的那样,发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此,遵循【具体实施方式】的权利要求书由此明确地并入该【具体实施方式】,其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。
[0095]本领域那些技术人员可以理解,可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件,以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外,可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述,本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
[0096]此外,本领域的技术人员能够理解,尽管在此所述的实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征,但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如,在下面的权利要求书中,所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
[0097]本发明的各个部件实
当前第4页1 2 3 4 5 
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