[发明专利]一种用于运动目标监测的遥感卫星光行差校正方法及系统

说明书

本发明提供了一种用于运动目标监测的遥感卫星光行差校正方法及系统，包括以下步骤：步骤S1：计算卫星和监测目标的运动速度，并获取二者的相对运动速度；步骤S2：计算卫星监测目标的视线在惯性系下投影，并作为光线的传播方向；步骤S3：计算观测光线的光行差偏角；步骤S4：通过坐标变换进行光行差偏角校正，获取运动目标的精确指向信息。本发明提出的光行差校正方法，不仅可用于静止目标的校正，还可用于运动目标的校正，且算法实现简单，具有很强的实用性。

技术领域

本发明涉及空间飞行器总体技术领域，具体地，涉及一种用于运动目标监测的遥感卫星光行差校正方法及系统。

背景技术

对于遥感卫星，目标的精确位置是重要的观测信息。随着遥感卫星的定量化水平的不断提高，对目标的位置精度要求也越来越高，因此需对影响卫星光线测量精度进行系统化论证。其中，光行差作为一种常见的天文现象，是影响光线测量精度的重要误差项，尤其是对运动目标的观测，影响程度更为明显。而传统的卫星光线测量模型中，很少考虑光行差的影响。

经文献检索，张宏伟、张炳先、侯作勋等在公开发表的论文“顾及光行差改正的遥感卫星成像模型及验证”(航天返回与遥感，2019年)中，提出了结合光行差的光学遥感卫星几何特性和成像机理分析，推导了模型中光线真方向向量与视方向向量之间的转换。但该论文提到的光行差建模方法得到的是简化的计算公式，存在一定误差。且该方法只使用于地表静止目标，不适用于高动态目标的光行差校正。

严明、贺少帅、汪承义等在公开发表的论文“卫星遥感图像严密几何定位的光行差校正”(光谱学与光谱分析，第30卷2010年第1期)中，文章针对地表静止目标的观测需求，推导出了卫星对地观测中的光行差几何定位偏差校正模型，但是未涉及高动态目标的光行差校正方法。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种用于运动目标监测的遥感卫星光行差校正方法及系统。

根据本发明提供的一种用于运动目标监测的遥感卫星光行差校正方法，包括以下步骤：

步骤S1：计算卫星和监测目标的运动速度，并获取二者的相对运动速度；

步骤S2：计算卫星监测目标的视线在惯性系下投影，并作为光线的传播方向；

步骤S3：计算观测光线的光行差偏角；

步骤S4：通过坐标变换进行光行差偏角校正，获取运动目标的精确指向信息。

优选的，所述步骤S1中的运动速度，运动速度的计算方法以惯性系为参考基准，获取惯性系内的相对运动速度。

优选的，所述步骤S2中，卫星监测目标视线的计算采用基于卫星姿态轨道测量信息计算，并投影至惯性坐标系，作为光线的传播方向。

优选的，所述步骤S3中，在光行差偏角的计算中，速度矢量采用卫星和观测目标的合成速度，以解决运动目标的光学差校正问题。

优选的，所述步骤S4中，光行差偏角的校正结合步骤S1计算出的相对运动速度、步骤S2中计算出光纤传播方法和步骤S3中计算出的光行差偏角，通过坐标变换的方法进行光行差校正，获取卫星观测目标光线的真实方向。

根据本发明提供的一种用于运动目标监测的遥感卫星光行差校正系统，包括以下模块：

模块M1：计算卫星和监测目标的运动速度，并获取二者的相对运动速度；

模块M2：计算卫星监测目标的视线在惯性系下投影，并作为光线的传播方向；

模块M3：计算观测光线的光行差偏角；

模块M4：通过坐标变换进行光行差偏角校正，获取运动目标的精确指向信息。