[发明专利]单线阵卫星激光联合高精度定位处理方法

说明书

本发明提供单线阵卫星激光联合高精度定位处理方法，包括：利用单线阵卫星沿轨道前后摆动，以设定交会角获取地面目标的立体影像，及通过立体影像配准获得同名像点的像方坐标；利用初始定向参数和线阵影像像坐标计算加密点初始物方坐标；将激光测高数据与线阵影像配准得到激光点相应的像方坐标；构建误差方程式和对应的权矩阵；建立法方程，并答解影像定位模型参数和加密点地面坐标的改正数，并修正影像定位模型参数和加密点地面坐标；计算中误差，判断两次中误差之差是否小于给定限差，及根据判断结果进行迭代，并输出计算出的影像定位模型参数和加密点地面坐标。本发明在提高定位精度的同时，也能增强数据获取能力，保证遥感信息实时性。

技术领域

本发明属于单线阵卫星通信的技术领域，涉及一种单线阵卫星激光联合高精度定位处理方法。

背景技术

随着航天遥感信息实时性与精确性需求的提高，敏捷卫星成为近年来国际上发展十分迅速的一类高性能卫星。其所搭载的单线阵相机结构简单、体积小、质量轻，在实现高分辨率成像的同时，借助整星大范围、快速姿态机动能力，可以通过沿轨道方向前后摆动获取无明显时间差、无辐射差异的同轨立体像对。但是，与采用固定交会角的多线阵卫星相比，单线阵卫星为实现立体成像，姿态机动角度大且频繁，卫星姿态稳定度较差，使得卫星姿态往往带有很大的随机误差，也会直接影响定位精度。

另外，我国未来测绘卫星的发展趋势是实现无控条件上1:1万比例尺全球地形图的测制。在无控条件下，对于多线阵立体测绘卫星(如天绘一号和资源三号等)，其高程精度也很难达到要求，则对单线阵卫星而言更是难上加难。于是，提出了把激光测高数据引入到线阵影像光束法平差中，但是最近几年对于线阵影像和激光数据联合处理的研究主要是针对的多线阵测绘卫星，对单线阵卫星与激光数据的研究尚缺乏。因此，开展单线阵卫星激光联合高精度定位技术的研究尤为重要和迫切。

发明内容

发明所要解决的课题是，如何将对单线阵卫星与激光数据联合，将激光测高数据引入到线阵影像光束法平差中以提高定位精度。

用于解决课题的技术手段是，提出单线阵卫星激光联合高精度定位处理方法，适用于单线阵卫星激光联合高精度定位的处理技术，该方法既能够提高高程定位精度，实现1:1万无控测图要求；也能够充分发挥单线阵相机的优势，保证高分辨率成像和遥感信息的实时性。

本发明的单线阵卫星激光联合高精度定位处理方法，包括如下步骤：

步骤(1)利用单线阵卫星沿轨道前后摆动，以设定交会角获取地面目标的立体影像，及通过立体影像配准获得同名像坐标，用于步骤(2)中计算加密点初始物方坐标；

步骤(2)根据卫星初始参数得到单线阵对应的初始外方位元素，利用初始外方位元素和单线阵影像同名像坐标计算加密点初始物方坐标；

步骤(3)将激光点物方坐标反投影到单线阵影像得到激光点像方坐标，用于步骤(4)中构建误差方程式；

步骤(4)依据有理多项式构建误差方程式和对应的权矩阵，这里构建误差方程式用到加密点物方坐标和像方坐标、激光点物方坐标和激光点像方坐标；

步骤(5)根据所建立的误差方程式和对应的权矩阵，建立法方程，并答解影像外方位元素和加密点物方坐标改正数，并修正影像外方位元素和加密点物方坐标；

步骤(6)根据所述修正的影像外方位元素和加密点地面坐标计算中误差，判断两次中误差之差是否小于给定限差，及根据判断结果进行迭代，并输出计算出的影像外方位元素和加密点物方坐标。

进一步地，作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤(4)构建误差方程式和对应的权矩阵包括：

对于通过单线阵影像立体构像产生的连接点，按照有理多项式建立像点观测方程；

对于落在激光光斑范围内的连接点，建立高程约束观测方程。