星载激光测高在轨定标关键技术研究

发布时间：2021-07-06 22:02

　　本文针对星载激光测高仪的在轨定标问题,对星载激光测高几何定位严密模型、严密模型误差进行分析,确定了激光指向角误差作为本文主要研究对象,针对在定标模型的提出无法用数学指标进行优先评估、现有定标方法定标精度不够、定标时定标实验的成本和定标精度无法平衡的问题。系统分析了激光测高误差的主要来源,重点研究了地面探测器阵列定标法,设计了在轨定标方案,提出了混合质心法和高精度模型匹配法两种新的定标数据处理方法,研制了仿真软件,通过理论分析和仿真实验,得出了科学合理的布设间距、地面探测器虚警率、漏警率等指标要求。论文完成的主要工作和创新点如下:1、在对激光测高仪使用在测绘领域的研究现状和发展趋势进行分析,在简述激光定标技术的进展,探讨了地面探测器阵列定标的需求和任务。2、详细介绍星载激光测高仪的定标方法,对几何定标严密模型进行分析,分析误差源。3、设计定标方法的模型评估函数,在数学模型上分析方法的可行性和该模型下的优缺点。4、在传统的几何定标基础上,使用几何中心法、质心法,提出了混合质心法、高精度模型匹配法,利用模型评估函数进行解算模型的精度。5、设计仿真程序,对传统方法和本文提出的方法进行仿真对比,... 

【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：100 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

卫星轨道高度对定位精度的影响

图2.6 指向角对定位精度的影响表 2.2 和图 2.5 显然看出以下结果：定位精度误差随着高度的变换呈现线轨道高度 200km 到 800km，高程误差变化很小，不到 2cm，在平面变化大。表 2.3 和图 2.6 显然看出以下结果：定位精度误差随着指向角的变换呈现

0.394 0.392 0.392 0.392 0.391 0.391MXYZ 13.103 9.331 7.580 6.025 4.858 4.478图2.7 姿态误差对脚点定位精度的影响从表 2.4 和图 2.7 可以看出激光脚点的定位精度误差随着姿态测量误差的减小迅速减小，其主要原因是姿态测量精度影响了激光发射方向的确定精度，从而影响平面的定位精度。同时从目前激光脚点 10 米的平面定位精度要求，并考虑一定裕量，姿态测定精度应优于 1.5″。b)测距误差的影响将测距误差作为单一变量进行测试，其取值范围为 0.05m 到 1m，在其他条件均不变的情况下，定位误差的变化情况如下表所示，画折线图如下：表2.5 测距误差对脚点定位精度的影响误差 1.00 0.50 0.25 0.20 0.10 0.05MX2.9244 2.9244 2.9244 2.9244 2.9244 2.9244MY5


本文编号：3269052