航天线阵CCD传感器在轨几何定标技术研究

作     者：苏文博 

作者单位：解放军信息工程大学 

学位级别：硕士

导师姓名：范大昭

授予年度：2010年

学科分类：08[工学] 082504[工学-人机与环境工程] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

主      题：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 

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。