[发明专利]一种基于图像控制点的遥感卫星星敏感器安装标定方法

权利要求书

1.一种基于图像控制点的遥感卫星星敏感器安装标定方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：在遥感卫星原始图像中选取存在精度较高图像控制点的行，提取各个图像控制点对应的像素点的位置、行号，并根据各个图像控制点识别获得对应地面位置纬经高[Lat_i Lon_i H_i]，其中i＝[1,2,…,N]且N≥2；

步骤二：将各个所述像素点的对应地面位置纬经高[Lat_i Lon_i H_i]转为WGS84系下坐标R_{tar84_i}，并将坐标R_{tar84_i}与遥感卫星当时位置坐标R_{sat_84}相减，得到WGS84系下目标矢量：

R_{sat2tar84_i}＝R_{tar84_i}-R_{sat_84} (1)

步骤三：结合所述行号对应的时刻将目标矢量R_{sat2tar84_i}转到J2000系，得到J2000系下目标矢量R_{sat2tar2000_i},，此时星敏输出用方向余弦阵表示为DCM_sen，则在星敏测量系下目标矢量为：

R_{sat2tar_sen_i}＝DCM_sen*R_{sat2tar2000_i}, (2)

步骤四：由相机内外方位元素计算所述像素点在相机本体坐标系下目标矢量R_{sat2tar_body_i}，计算公式如下：

其中DCM_cam2body为考虑相机内外方位元素在内的像素指向到星体系转换矩阵，K_{pixel_i}为第i个图像控制点对应的像素点坐标，L_pixel为像元尺寸，f为焦距；

步骤五：任意选取步骤三中得到的两个不平行的目标矢量，分别为R_{sat2tar_sen_i}和R_{sat2tar_sen_j}，建立星敏测量系下三个正交单位向量：

任意选取步骤四中得到的两个不平行的目标矢量，分别为R_{sat2tar_body_i}和R_{sat2tar_body_j}，建立相机本体坐标系下三个正交单位向量：

步骤六：根据步骤五中星敏测量系下和相机本体坐标系下三个正交单位向量，计算得到星敏测量系到相机本体坐标系方向余弦阵，即为星敏感器安装矩阵：

DCM_sen2body＝Mat_{body_ij}^T*Mat_{sen_ij} (6)

步骤七：当N＝2时，对所述星敏感器安装矩阵直接求解，得到星敏感器安装矩阵的在轨标定结果；

当N＞2时，利用最小二乘法对所述星敏感器安装矩阵进行最优求解，得到星敏感器安装矩阵的最优估计。

2.根据权利要求1所述的一种基于图像控制点的遥感卫星星敏感器安装标定方法，其特征在于，所述图像控制点位于所述遥感卫星原始图像的两侧。

3.根据权利要求1所述的一种基于图像控制点的遥感卫星星敏感器安装标定方法，其特征在于，所述遥感卫星原始图像采用遥感卫星在对地成像任务中图像控制点密集、无云、成像质量好且未经过拼接镶嵌的图像。

4.根据权利要求1所述的一种基于图像控制点的遥感卫星星敏感器安装标定方法，其特征在于，所述遥感卫星为整星机动成像的面阵推扫遥感卫星或者线阵推扫遥感卫星。

5.根据权利要求1所述的一种基于图像控制点的遥感卫星星敏感器安装标定方法，其特征在于，所述遥感卫星原始图像不需要所有像素点拍摄于同一时间，矢量对使用无需时间对齐。