[发明专利]一种基于光学影像的在轨自修正的定位方法

说明书

一种基于光学影像的在轨自修正的定位方法，包括步骤：利用地面控制点信息对星上几何定位模型的相关参数进行标定，将标定后的相关参数上注到星上；结合标定后的相关参数利用星上几何定位模型进行直接定位，将定位得到的结果作为下一帧数据的相对控制点；利用相对控制点对相关参数进行自修正；判断自修正结果是否合理，若合理，利用自修正结果对相关参数进行更新。无需地面控制点，也能减小系统时变误差源，提高定位精度。通过循环迭代，可消除高程变化对定位精度的影响，因此在轨处理时无需存储高程库信息。采用双DSP并行处理，可极大地提高定位的时效性。

技术领域

本发明涉及光学卫星遥感影像领域的目标定位检测技术，具体涉及一种基于光学影像的在轨自修正的定位方法。

背景技术

在地面控制点信息的配合下，目前基于光学影像的在轨定位已经能够获得较高的定位精度，但在某些场合下(海面上)获取地面控制点信息并不容易，同时星上处理目前也无法做到地面控制点实时修正上注，因此如何在没有控制点(或在少量控制点定标)的情况下实现高精度在轨定位是目前急需解决的技术问题。

基于光学卫星影像进行在轨定位时，由于系统存在各种时变误差(温度导致的形变、轨道漂移、高程变化等)，使得系统在工作一定时间后，定位参数偏移标定值，从而引起定位精度下降。在此情况下，如果没有地面控制点(如大海上无法找到有效地面控制点)重新标定，则将导致定位失效。

发明内容

如何克服时变误差对定位精度的影响(即在没有地面控制点的情况下保证定位的精度)是本发明所要解决的技术问题，本申请提供一种基于光学影像的在轨自修正的定位方法，包括步骤：

利用地面控制点信息对星上几何定位模型的相关参数进行标定，将标定后的相关参数上注到星上；

结合标定后的相关参数利用星上几何定位模型进行直接定位，将定位得到的结果作为下一帧数据的相对控制点；

利用相对控制点对相关参数进行自修正；

判断自修正结果是否合理，若合理，利用自修正结果对相关参数进行更新。

一种实施例中，所述判断自修正结果是否合理的具体步骤为：

将当前相对控制点带入星上几何定位模型进行定位计算，得到定位结果；

计算定位结果与相关参数更新前的定位结果的误差值；

判断误差值是否收敛，若收敛，则判断自修正结果合理，否则不合理。

一种实施例中，若自修正结果不合理，将误差值取反后叠加在相对控制点上后，重新对相关参数进行自修正。

一种实施例中，所述星上几何定位模型的公式为：

其中，m是比例系数，R_bais是偏置矩阵，是J2000坐标系到wgs84坐标系的变换矩阵，是本体坐标系到j2000坐标系的变换矩阵，是相机坐标系到本体坐标系的变换矩阵，和为指向角；星上几何定位模型的相关参数为R_bais，和为指向角。

一种实施例中，采用双DSP分别执行直接定位操作和相关参数自修正操作。

一种实施例中，所述双DSP包括第一DSP和第二DSP，其中，第一DSP直接进行定位操作，将计算到的定位结果作为相对控制点传送至第二DSP，第二DSP根据相对控制点进行相关参数自修正，及判断自修正结构是否合理，若合理，将自修正结果发送至第一DSP，第一DSP根据自修正结果对相关参数进行更新。

一种实施例中，所述第一DSP和第二DSP并行处理，并采用断点插入的方式进行相关参数更新。

一种实施例中，所述第一DSP和第二DSP均设有定时中断，所述第一DSP和第二DSP于中断处进行数据交换。