[发明专利]一种基于高精度姿态信息的相机光轴指向计算方法

摘要

本发明提供一种基于高精度姿态信息的相机光轴指向计算方法，根据扫描相机光轴在卫星本体系{b}下的指向以及卫星本体坐标系{b}相对轨道坐标系{o}的转换矩阵Abo，来计算相机光轴在轨道坐标系下的指向由和卫星轨道坐标系{o}相对地心惯性坐标系{i}的转换矩阵Aoi，来计算相机光轴在地心惯性坐标系{i}的指向由及地心惯性坐标系{i}相对于地固系的转换矩阵(HG)，计算相机光轴在地固系下的指向本发明的计算方式可由地面实时的计算并修正光轴指向，也可预先将地面的轨道、地固系信息保存于星上由星上实时自主计算并修正光轴指向，通过以上简单的计算方式，即可提高卫星的成像能力。

主权项

1.一种基于高精度姿态信息的相机光轴指向计算方法，其特征在于，根据扫描相机光轴在卫星本体系{b}下的指向以及卫星本体坐标系{b}相对轨道坐标系{o}的转换矩阵A_bo，来计算相机光轴在轨道坐标系下的指向根据求得的指向及卫星轨道坐标系{o}相对地心惯性坐标系{i}的转换矩阵A_oi，来计算相机光轴在地心惯性坐标系{i}的指向根据求得的指向以及地心惯性坐标系{i}相对于地固系的转换矩阵(HG)，计算相机光轴在地固系下的指向根据卫星下传中相机的曝光时间和转角测量信息得到相机光轴指向，并基于相机的初始安装偏差角进行修正，得到指向rsm＝(0 0 1)Trxj＝AzdT·Rx(αxj)T·Nz·Rx(αxj)·Azd·rsm其中，rsm是相机探测器中心点，作为信号输入；通过推导相机探测器中心点rsm经过扫描转动，得到在相机主体坐标系下的输出光线rxj，用来描述相机转角测量信息与光轴指向之间的关系；Azd为相机成像测量坐标系到相机转动轴坐标系的转换矩阵，Rx表示绕x轴旋转的旋转矩阵，αxj为绕转动轴转动的角度，Nz为相机扫描的极性矩阵；ΔAsm为相机安装的基准偏差矩阵，在卫星总装时测得。