[发明专利]基于稀疏控制点的遥感卫星图像定位方法

说明书

本申请公开了一种基于稀疏控制点的遥感卫星图像定位方法。该方法包括计算卫星在地面接收站的接收视域范围的接收时段，得到时间序列；根据预设预测模型得到星下点坐标序列，并确定覆盖区域序列；在轨遥感图像中确定地面控制点，根据所述预设预测模型计算每行图像成像时的卫星状态；根据所述卫星状态、所述控制点坐标和所述覆盖区域的星下点坐标，估算出卫星成像侧摆角，进行单轨卫星数据的地理定位。本申请解决了稀疏地面控制点条件下的遥感图像地理定位技术不足的技术问题。通过本申请实现了稀疏地面控制点条件下的遥感图像地理定位，提供了利用单一控制点实现单轨遥感数据的卫星图像几何定位方法。

技术领域

本申请涉及卫星图像处理领域，具体而言，涉及一种基于稀疏控制点的遥感卫星图像定位方法。

背景技术

遥感影像的几何定位技术主要包括：一，利用卫星轨道数据和辅助数据的直接定位方法；二，利用地面控制点的导航定位方法。

发明人发现，传统定位方法要求地面控制点数量足够多且分布良好，进而无法解决在地面控制点稀疏情况下的遥感卫星图像高精度定位问题。

针对相关技术中稀疏地面控制点条件下的遥感图像地理定位技术不足的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种基于稀疏控制点的遥感卫星图像定位方法，以解决稀疏地面控制点条件下的遥感图像地理定位技术不足的问题。

为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种基于稀疏控制点的遥感卫星图像定位方法。

根据本申请的基于稀疏控制点的遥感卫星图像定位方法包括：计算卫星在地面接收站的接收视域范围的接收时段，得到时间序列；根据预设预测模型得到星下点坐标序列，并确定覆盖区域序列；在轨遥感图像中确定地面控制点，根据所述预设预测模型计算每行图像成像时的卫星状态；根据所述卫星状态、所述控制点坐标和所述覆盖区域的星下点坐标，估算出卫星成像侧摆角，进行单轨卫星数据的地理定位。

进一步地，计算卫星在地面接收站的接收视域范围的接收时段，得到时间序列包括：

计算卫星在地面接收站的接收视域范围的接收时段，选取适当的时间间隔对所述接收时段进行离散化处理，得到一个包含多个离散时刻的所述时间序列。

进一步地，根据预设预测模型得到星下点坐标序列，并确定覆盖区域序列包括：

根据预设SGP4卫星轨道预测模型，计算在每个离散时刻的位置；

过卫星做与地心的连接，并且和参考椭球面交于星下点；

计算所述星下点相应的经纬度坐标，得到星下点坐标序列。

进一步地，在轨遥感图像中确定地面控制点，根据所述预设预测模型计算每行图像成像时的卫星状态包括：

在轨遥感图像中确定地面控制点，并基于距离最小原则确定所述地面控制点所落入的覆盖区域和所在图像行的成像时刻。

进一步地，在轨遥感图像中确定地面控制点，根据所述预设预测模型计算每行图像成像时的卫星状态，还包括：

采用所述SGP4卫星轨道预测模型计算每行图像成像时的卫星状态。

进一步地，方法还包括：如果能够从卫星辅助数据中获取当前像元的成像参数，则根据遥感卫星直接定位模型进行遥感图像的直接定位。

进一步地，方法还包括：根据轨道外推模型进行遥感图像的定位。

根据预设预测模型得到星下点坐标序列，并确定覆盖区域序列包括：

利用已知的TLE卫星轨道根数，预报当日卫星过地面站接收范围时任何一个时刻的星下点轨迹；