[发明专利]一种基于足印影像的星载激光测高仪在轨指向检校方法

权利要求书

1.一种基于足印影像的星载激光测高仪在轨指向检校方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1，在原始足印影像中解算激光到达地面的实际落点的质心在足印影像中的位置；具体方法步骤如下：

步骤1.1，以所述原始足印影像上在轨标定的出射激光光斑质心位置为初始位置，行列方向分别向外扩展N个像素，使扩展区域完全覆盖出射激光光斑区域，在该区域内，用质心提取算法解算出射激光光斑质心的准确位置；

步骤1.2，依据所述原始足印影像上出射激光光斑质心位置与激光到达地面的实际落点的质心在原始足印影像上的位置转换关系计算得到激光到达地面的实际落点的质心在原始影像上的准确位置；

步骤2，对所述原始足印影像进行几何校正，得到具有地理坐标的足印影像；结合已有地形数据，确定激光到达地面的实际落点质心的三维坐标；具体方法步骤如下：

步骤2.1，将所述原始足印影像按像素进行左右翻转；

步骤2.2，根据有理多项式系数模型对翻转后的足印影像进行几何校正，得到具有地理坐标的足印影像；

步骤2.3，根据几何校正后的足印影像得到激光到达地面的实际落点质心的地理坐标；根据此地理坐标，在已有DEM地形数据中内插得到激光到达地面的实际落点质心的高程；

步骤2.4，将激光到达地面的实际落点质心的地理坐标转换为三维坐标；

步骤3，构建星载激光测高严密几何模型，解算激光到达地面的实际落点质心的三维坐标；具体方法步骤如下：

步骤3.1，将激光到达地面的实际落点质心的坐标由以激光出射参考点为原点转换到以卫星本体坐标系原点为原点，得到激光到达地面的实际落点质心在卫星本体坐标系下的三维坐标；

步骤3.2，将通过步骤3.1得到的激光到达地面的实际落点质心三维坐标从卫星本体坐标系转到惯性坐标系，得到激光到达地面的实际落点质心在惯性坐标系下的三维坐标；

步骤3.3，将通过步骤3.2得到的激光到达地面的实际落点质心三维坐标从惯性坐标系转到地固坐标系，得到激光到达地面的实际落点质心在地固坐标系下的三维坐标；

步骤3.4基于通过步骤3.3得到的激光到达地面的实际落点质心在地固坐标系下的三维坐标和卫星平台质心在地固坐标系下的三维坐标构建星载激光测高仪严密几何模型；

步骤4，进行星载激光在轨指向检校；具体方法步骤如下：

步骤4.1，利用步骤1和步骤2获得的激光到达地面的实际落点质心的三维坐标和步骤3中依据严密几何模型解算的激光到达地面的实际落点质心三维坐标构建误差方程；

步骤4.2，利用最小二乘原理求解误差方程，得到星载激光测高仪在轨指向的检校结果。