[发明专利]基于地面激光光斑质心位置的星载激光在轨几何检校方法

摘要

本发明公开了一种基于地面激光光斑质心位置的星载激光在轨几何检校方法，给出几何检校的具体实施流程及解算过程，可以结合国内卫星的具体参数以及性能特点，通过最小二乘平差原理不断迭代解算测距、指向等待标定的参数，使光斑质心坐标三维方向的残差最小，从而获得标定参数结果，提高激光的几何定位精度。该方法可以实现高精度的激光在轨检校，可广泛应用于国产星载激光测高仪的几何检校中。

主权项

一种基于地面激光光斑质心位置的星载激光在轨几何检校方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1，利用地面探测器确定地面激光光斑质心在ITRF地固坐标系中的大地坐标，并将激光光斑质心坐标从ITRF地固坐标系中的大地坐标形式转换到ITRF坐标系中的空间直角坐标形式，其中，优选的，所述激光光斑质心在ITRF坐标系中的空间直角坐标为所述表示利用地面探测器实测值计算的ITRF地固坐标系下的激光光斑质心坐标；步骤2，构建星载激光测高仪几何检校模型；所述星载激光测高仪几何检校模型为：XspotYspotZspotITRF=XsYsZsITRF+RICRFITRFRBODICRF[ΔXrefΔYrefΔZrefBOD+ρ0(t)cosβcosαcosβsinαsinβBOD]]]>其中,为基于所述星载激光测高仪几何检校模型计算得到的地面激光光斑质心在ITRF坐标系下的坐标，为卫星平台质心在ITRF坐标系下的坐标，为卫星本体坐标系到ICRF惯性坐标系的旋转矩阵，为ICRF惯性坐标系到ITRF地固坐标系的转换矩阵，为卫星本体坐标系中激光发射参考点相对于卫星质心的位置偏移量；为激光光斑质心在以激光发射参考点为中心的卫星本体坐标系下的三维坐标，其中，ρ0(t)为激光测距值，ρ0(t)＝c*Δt/2，c是光速，Δt是激光脉冲的飞行时间，α为激光出光轴在本体坐标系XOY面投影与X轴正方向的夹角，β为激光出光轴与其在XOY面的投影线的夹角；步骤3，基于步骤1获得的激光光斑质心在ITRF坐标系中的空间直角坐标和步骤2构建的星载激光测高仪几何检校模型，进行星载激光参数检校。