[发明专利]敏捷卫星同轨条带无缝拼接姿态配准与成像匹配方法

权利要求书

1.敏捷卫星同轨条带无缝拼接姿态配准与成像匹配算法，其特征是，该算法由以下步骤实现：

步骤一、确定卫星星下点经纬度及各条带成像起始点经纬度；并计算所述卫星星下点经纬度及各条带成像起始点经纬度对应在WGS84坐标系下的位置矢量；

步骤二、根据步骤二中获得的位置矢量计算卫星指向卫星条带一成像起始点的横滚角和俯仰角θ₁，

横滚角

在三角形ΔAG₁S中：

G1S=(xG1-xS)2+(yG1-ys)2+(zG1-zS)2]]>

AG1=(xA-xG1)2+(yA-yG1)2+(zA-zG1)2]]>

俯仰角θ₁为式中，R_e为地球半径，H为轨道高度，卫星的位置为A，A的坐标为(xA,yA,zA)，G₁为卫星条带一的成像起始点，S为星条带一的成像起始点G₁点沿星下点轨迹方向到卫星星下点的垂直交点，S点的位置矢量为(x_S,y_S,z_S)，O为地心角，∠AOS为在三角形ΔOAS中OA与OS的夹角；

根据地球半径R_e以及卫星横滚后地面区域对应的地心角β₂，获得地面幅宽W₁，即卫星条带一成像的宽度；

W₁＝β₂*R_e；

步骤三、根据各条带重叠率和步骤二中获得的地面幅宽公式，迭代计算卫星条带n成像起始点的横滚角和俯仰角；所述n为大于等于2的正整数；

第n-1个卫星条带地面幅宽对应的地心角为β_(2n-2)，

式中，为条带n-1的横滚角，条带n的非重叠部分对应的地心角β_(2n-1)为：β_(2n-1)＝β_(2n-2)*(1-m％)；

卫星条带n的横滚角为：

卫星条带n的俯仰角θ_n为：

式中，v为卫星飞行速度，t_(n-1)是卫星从G_(n-1)点经推扫成像再指向G_n点经过的时间；m为条带重叠率，α为相机视场角；

步骤四、求取各条带成像起始点的偏航角，并根据获得的各条带的横滚角、俯仰角和偏航角，实现敏捷卫星同轨条带无缝拼接；

所述条带一的偏航角ψ₁为：

式中，ω_e为地球自转角速度，λ_G1成像起始点G₁的纬度，λ_K1为卫星指向条带一成像起始点时星下点K₁的纬度，μ为地球引力常数，t₀为在对卫星条带一开始成像的时刻，t_Ω为过降交点时刻，

卫星条带n的偏航角ψ_n为：

式中，λ_Gn成像起始点G_n的纬度，λ_Kn为卫星指向条带n成像起始点时星下点K_n的纬度，μ为地球引力常数，t_(n-1)是卫星从G_(n-1)点经推扫成像再指向G_n点经过的时间。