[发明专利]一种基于天绘一号卫星的天地一体化标定方法及装置

说明书

本发明公开了一种基于天绘一号卫星的天地一体化标定方法及装置，该方法包括步骤：通过匹配技术得到正、前和后视影像的上下排点；根据相对定向原理计算上下排点的上下视差；将上下视差分解为姿态在俯仰和偏航两个方向上的系统误差；通过姿态补偿消除系统误差。本发明能够减小误差，提高精度。

技术领域

本发明卫星摄像测量领域，具体涉及一种基于天绘一号卫星的天地一体化一体化标定方法及装置。

背景技术

卫星实现无地面控制点的摄影测量技术一直是国内外航天遥感领域研究的热点。国内外各专家学者也提出了无地面控制点卫星摄影测量方案，美国学者在Mapsat和OIS卫星方案中都要求卫星平台稳定度为10^-6(°/s)，但因工程难度太大而未立项研制；德国学者在MOMS工程中采用三线阵CCD影像按“定向片”法作光束法平差，达到了降低卫星平台稳定度和对地面控制点数量的要求，实验结论是：立体测绘不能没有地面控制点；

日本的先进对地观测卫星(ALOS)号称为无地面控制点的摄影测量在轨卫星，该系统的特点是：主要传感器是三线阵CCD相机，但立体测绘只有前、后视影像，正视影像仅用于作正射影像。姿态稳定度1.9×10^-4(°/5s)，EO 线元素精度1m，依靠星敏感器测姿值和高精度角度偏移测量传感器ADS的观测值联合计算，EO角元素精度可达0.5″。但该系统的误差仍然偏大，无法满足要求。

如何进一步的提高无地面控制点的摄影测量精度成为本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

技术问题是提高无地面控制点的摄影测量精度。

有鉴于此，本发明实施例提供一种基于天绘一号卫星的天地一体化标定方法及装置用以解决技术问题。

问题的解决方案

一种基于天绘一号卫星的天地一体化标定方法，包括步骤：

通过匹配技术得到正、前和后视影像的上下排点；

根据相对定向原理计算上下排点的上下视差；

将上下视差分解为姿态在俯仰和偏航两个方向上的系统误差；

通过姿态补偿消除系统误差。

进一步的，所述通过匹配技术得到正、前和后视影像的上下排点的步骤包括过程：

对三线阵影像进行全自动匹配，得到上下排点在前、正、后视影像上的像点坐标；

原始姿态数据的坐标转换，将WGS84与相机间姿态数据转换到局部与相机坐标系下得到局部与相机间姿态数据。其中，WGS84:World Geodetic System 1984，是为GPS全球定位系统使用而建立的坐标系统。

进一步的，所述姿态在俯仰和偏航两个方向上的系统误差包括偏航修正值dμ；

将上下视差分解为姿态在俯仰和偏航两个方向上的系统误差的步骤包括过程：

根据相对定向原理计算每个排点对应偏航修正值dμ的修正量；

采用上下排点筛点策略剔除错误的上下排点，保证上下排点的上下视差分布的均匀性，从而得到偏航修正值dμ的平均值；

将局部与相机间姿态数据转换到轨道与本体间姿态数据，对偏航角 (kappa角)修正dμ，修正完后再将轨道与本体间姿态数据转换为局部与相机间姿态数据。本方案中，由于使用了上下排点筛点策略，故而保证了上下排点的上下视差分布的均匀性，有利于偏航修正值dμ的平均值的计算。

进一步的，所述姿态在俯仰和偏航两个方向上的系统误差还包括俯仰修正值dv；

将上下视差分解为姿态在俯仰和偏航两个方向上的系统误差的步骤包括过程：