[发明专利]一种遥感卫星的姿态确定方法及系统

摘要

一种遥感卫星的姿态确定方法及系统，该方法基于遥感卫星光学相机载荷和地球数字表面模型确定卫星姿态，即将遥感相机作为场景敏感器获取某一地区的二维影像，将该二维影像与高精度三维地球表面模型进行匹配，并结合卫星轨道信息，获得遥感相机外方位元素，计算并确定卫星平台的姿态。该方法可克服传统方法中二维与二维图像匹配时由于地球曲率和地形起伏等地表状况所导致的图像畸变和视角的影响，并降低搭载光学载荷谱段与含有控制点底图谱段一致的苛刻要求。采用本发明中所述的卫星姿态确定方法，不仅能够为在轨校准星敏提供依据，更能够在星敏感器不能使用等特定场景下代替星敏感器确定卫星姿态。

主权项

1.一种遥感卫星的姿态确定方法，其特征在于步骤如下：(1)给定卫星轨道位置和三维数字地球表面模型；(2)获取遥感卫星载荷的二维光学图像；(3)基于所述卫星轨道位置，确定在三维数字地球表面模型中遥感卫星载荷拍摄的二维光学图像对应的区域；(4)将遥感卫星拍摄二维光学图像时的姿态数据作为初始外方位元素，采用二维图像到三维模型的图像配准方法将获取的所述二维光学图像与所确定的区域的三维数字地球表面模型进行匹配，得到匹配结果矩阵，从而确定外方位元素；(5)根据步骤(4)确定的外方位元素确定遥感卫星的姿态；(6)将步骤(5)确定的卫星姿态作为外方位元素，将三维数字地球表面模型反投影到二维图像空间，在二维图像空间计算匹配相似度；(7)将预设阈值与所述匹配相似度进行比较，判断外方位元素精度是否符合要求，如果匹配相似度低于阈值，则精度不符合要求，将更新后的外方位元素代替初始外方位元素，返回步骤(4)；如果匹配相似度大于等于阈值，则当前确定的卫星姿态符合要求。