航天线阵CCD传感器在轨几何定标技术研究

发布时间：2017-04-07 16:08

  本文关键词：航天线阵CCD传感器在轨几何定标技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：高分辨率卫星遥感影像的广泛应用在我国国防和国民经济建设中发挥了重要的作用。我国也发射了一系列遥感卫星,获取了大量影像,但国产卫星遥感影像的利用率一直不高,定位精度太低是主要原因之一。航天线阵CCD传感器的严格几何模型,即共线条件方程,虽具有较高的定位精度,但它是建立在理想情况下的模型。卫星在发射过程中和太空运行时,多种因素会导致CCD和镜头参数发生变化,原有模型不再成立,需要在轨几何定标这些参数来提高影像的几何质量。本文对在轨几何定标进行了初步的研究,主要完成了以下工作: 1、叙述了本文的研究意义和研究背景,介绍了国内外在轨几何定标的研究现状。 2、介绍了航天线阵CCD传感器成像所涉及的一系列坐标系及其转换关系,构建了严格成像模型,并对目标点定位等基本理论进行了阐述。 3、分析了SPOT5 HRS影像辅助数据中星历和姿态的变化规律,建立了外方位元素的姿态角常差探测模型;对内方位元素进行了建模与优化,分析了各元素对像点偏移的影响;分析了内外方位元素对定位精度影响。 4、参考SPOT5 HRS成像方式模拟了接近真实条件的几何数据,分别采用单像空间后方交会和自检校光束法平差对航天线阵CCD传感器进行了定标,并对定标结果进行了比较。 5、利用ALOS影像对分片CCD之间的位置关系进行了定标。提出了相机之间角度的定标方法,并采用模拟数据进行了验证。 6、总结本文的研究成果并指出今后继续研究的问题。
【关键词】：几何定标 外方位元素 内方位元素 空间后方交会 光束法平差
【学位授予单位】：解放军信息工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：V445.8
【目录】：

• 摘要8-9
• Abstract9-10
• 第一章 绪论10-16
• 1.1 引言10
• 1.2 研究背景和意义10-11
• 1.3 国内外研究现状11-14
• 1.3.1 国外相关领域的研究11-13
• 1.3.2 国内相关研究的进展13-14
• 1.4 论文的研究内容及结构安排14-16
• 第二章 航天线阵CCD 传感器几何定标的理论基础16-25
• 2.1 有关坐标系的定义及其转换16-19
• 2.1.1 有关坐标系的定义16-17
• 2.1.1.1 扫描坐标系16
• 2.1.1.2 影像坐标系16
• 2.1.1.3 本体坐标系16
• 2.1.1.4 轨道坐标系16-17
• 2.1.1.5 WGS-84 坐标系17
• 2.1.2 有关坐标系的转换17-19
• 2.1.2.1 扫描坐标系和影像坐标系的转换17-18
• 2.1.2.2 本体坐标系与轨道坐标系的转换18
• 2.1.2.3 轨道坐标系与WGS-84 坐标系的转换18-19
• 2.2 线阵CCD 传感器严格成像模型19-20
• 2.3 航天线阵CCD 卫星影像的内外方位元素20-21
• 2.3.1 外方位元素20-21
• 2.3.2 内方位元素21
• 2.4 航天线阵CCD 影像目标点定位21-24
• 2.4.1 航天线阵CCD 影像空间前方交会21-22
• 2.4.2 基于共线条件方程解算地面点坐标22-24
• 2.5 本章小结24-25
• 第三章 航天线阵CCD 影像内外方位元素分析25-39
• 3.1 内方位模型的建立25-29
• 3.1.1 线阵列变化25-26
• 3.1.1.1 像元尺寸变化25-26
• 3.1.1.2 线阵列的平移与旋转26
• 3.1.2 镜头畸变与焦距变化26-27
• 3.1.2.1 径向畸变26
• 3.1.2.2 偏心畸变26-27
• 3.1.2.3 焦距变化27
• 3.1.3 内方位模型27
• 3.1.4 内方位元素解算的基本原理27-29
• 3.2 姿态角常差的探测29-30
• 3.2.1 姿态角测量29
• 3.2.2 姿态角常差探测的数学模型29-30
• 3.3 内外方位元素对定位精度影响分析30-32
• 3.4 试验及结果分析32-38
• 3.4.1 内方位建模与优化32-35
• 3.4.2 姿态角常差探测试验及结论35-37
• 3.4.3 内外方位元素对定位精度的影响试验与结论37-38
• 3.5 本章小结38-39
• 第四章 基于SPOT5 模拟数据的航天线阵CCD 传感器几何定标39-51
• 4.1 数据模拟39-43
• 4.1.1 SPOT5 卫星HRS 成像方式39
• 4.1.2 辅助数据分析39-42
• 4.1.2.1 星历分析39-41
• 4.1.2.2 姿态分析41-42
• 4.1.2.3 指向角分析42
• 4.1.3 模拟数据的生成42-43
• 4.2 基于单像空间后方交会的几何定标43-45
• 4.2.1 空间后方交会的基本原理43
• 4.2.2 空间后方交会的解算方法43-45
• 4.2.3 参数相关性分析45
• 4.3 基于自检校光束法平差的几何定标45-48
• 4.3.1 光束法平差46-47
• 4.3.2 自检校光束法平差47-48
• 4.4 试验与结论48-50
• 4.4.1 基于单像空间后方交会的几何定标试验49
• 4.4.2 基于自检校光束法平差的几何定标试验49-50
• 4.4.3 结论50
• 4.5 本章小结50-51
• 第五章 分片CCD 阵列关系定标和相机之间角度定标51-58
• 5.1 分片CCD 阵列关系定标51-53
• 5.2 相机之间角度定标53-54
• 5.3 试验结果及分析54-57
• 5.3.1 分片CCD 阵列关系定标试验54-57
• 5.3.2 相机之间角度定标试验57
• 5.4 本章小结57-58
• 第六章 总结与展望58-60
• 6.1 论文的主要工作和创新点58
• 6.2 进一步要研究的内容58-60
• 参考文献60-63
• 作者简历 攻读硕士学位期间完成的主要工作63-64
• 致谢64

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 徐文;龙小祥;喻文勇;李庆鹏;;“资源三号”卫星三线阵影像几何质量分析[J];航天返回与遥感;2012年03期

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 雷蓉;星载线阵传感器在轨几何定标的理论与算法研究[D];解放军信息工程大学;2011年

2 远国勤;具有前向像移补偿功能的彩色大面阵测绘相机内方位元素标定研究[D];中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）;2012年

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 刘明川;单线阵CCD立体影像目标定位误差研究[D];哈尔滨工业大学;2011年

2 汤志强;航天线阵CCD传感器严格几何模型的分析与验证[D];解放军信息工程大学;2011年

  本文关键词：航天线阵CCD传感器在轨几何定标技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

，

本文编号：290800