[发明专利]协同多载荷数据的高分辨率遥感卫星颤振探测与建模方法

说明书

本发明公开了一种协同多载荷数据的高分辨率遥感卫星颤振探测与建模的方法，包括：基于多载荷数据进行卫星平台颤振探测；采用自适应贝叶斯算法融合卫星平台颤振结果；顾及惩罚因子对融合后的颤振结果进行建模。该方法在结合现有的几种卫星平台颤振探测方法的基础上，提出了一种融合多载荷数据的卫星平台颤振探测与建模方法，对颤振具有更好地探测效果，探测频域更宽，细节识别更优，构建的模型可靠度、精确度更高。

技术领域

本发明涉及高分辨率遥感卫星平台颤振探测与建模技术领域，尤其涉及一种协同多载荷数据的高分辨率遥感卫星颤振探测与建模的方法。

背景技术

颤振是在轨卫星普遍存在的物理现象，是对地观测卫星的主要研究内容之一。随着高分辨率遥感卫星的质量不断增高，地面分辨率等参数得到大幅优化，特定频率的颤振逐渐成为影像及其产品质量的重要影响因素。为了降低颤振的影响，卫星颤振探测与建模的研究逐渐成为热点。

国外在颤振探测与建模领域的研究较早，具有一定的技术积累。国内起步稍晚，但是由于国产遥感卫星在轨数量增速较快，相应的颤振探测与建模技术发展迅速。分析不同载荷在平台颤振期间采集的数据来反映平台颤振，是颤振探测的基本策略。卫星颤振探测与建模的重点和难点在于探测，建模通常采用一般多项式和三角函数，因此这里主要分析颤振探测的研究进展。根据所依赖的载荷及其数据，可将颤振探测方法归纳为四类：①基于高频传感器的颤振探测，如角度传感器和角位移传感器等；②基于线阵影像匹配的颤振探测，如全色影像对和多光谱分时成像影像等；③基于影像定位与地面控制对比分析的颤振探测，如控制点和控制影像产品等；④基于卫星其他载荷数据的颤振探测，如星图和激光测高数据等。基于上述方法，不同卫星颤振探测结果情况如表1所示：

表1

振幅a参考公开文献，结合卫星参数统一转换到地面单位(米)，没有公开或者无法转换的用″-″表示；方法b表示上述总结的四种方法。

根据各载荷的性质，结合表1可以得出四种卫星颤振探测方法的特：

方法①探测的频率范围较宽，特别针对高频颤振，具有很好的识别效果，精度较高，但是受到卫星平台空间和卫星系统预算等因素限制，较少的卫星搭载了高频传感器。方法②是目前高分辨率遥感卫星颤振探测与建模的主流方法，对低频颤振敏感度较高，也可用于高频颤振探测，但是只有特定的相机安装关系才适用该方法，且受影像匹配精度制约。方法③主要针对低频颤振，具有较好的可靠性，但是成本较高，需要大量的地面控制数据。方法④灵活性高，根据载荷的特性，设计颤振探测方案，但是精度不稳定，且针对性较强。

虽然现有颤振探测方法较多，但是均存在局限性，单一方法难以完成高精度的颤振探测与建模。因此，本领域需要一种能够准确可靠探测卫星平台颤振并建模的方法。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种协同多载荷数据的高分辨率遥感卫星颤振探测与建模的方法，该方法基于多载荷数据探测颤振与融合建模的研究，利用多载荷数据探测颤振，融合得到可靠性更高、精确性更好和频域覆盖更全面的颤振结果，实现多种方法优势互补。在此基础上，构建高精度颤振模型，为卫星颤振辅助姿态确定奠定基础。

本发明的目的通过以下的技术方案来实现：

协同多载荷数据的高分辨率遥感卫星颤振探测与建模的方法，包括：

步骤1基于多载荷数据进行卫星平台颤振探测；

步骤2采用自适应贝叶斯算法融合卫星平台颤振结果；

步骤3顾及惩罚因子对融合后的颤振结果进行建模。

与现有技术相比，本发明的一个或多个实施例可以具有如下优点：