【摘要】：空間探測技術(shù)朝著高時間分辨率、多譜段方向發(fā)展,利用目標(biāo)的多譜段特征可提高目標(biāo)探測概率和降低虛警率。通常,在實(shí)驗室會對衛(wèi)星及載荷進(jìn)行地面標(biāo)定,但受衛(wèi)星發(fā)射過程中重力改變、太陽輻射以及溫度場變化等影響,實(shí)驗室標(biāo)定參數(shù)會發(fā)生難以預(yù)估的改變。因此,開展相機(jī)的空間幾何定位工作具有重大意義。本文對多譜段相機(jī)的幾何定位方法進(jìn)行了研究,并開展了不同譜段間的圖像配準(zhǔn)方法的研究。目前,基于圖像信息的配準(zhǔn)方法已發(fā)展成熟,其局限性在于其精度受多譜段圖像共有配準(zhǔn)控制點(diǎn)的有效數(shù)量影響,配準(zhǔn)精度不穩(wěn)定�；诤阈擒壽E測量的圖像配準(zhǔn)方法可以對衛(wèi)星發(fā)射過程、軌道熱變形引起的譜段間配準(zhǔn)偏差進(jìn)行修正。本文采用一種基于恒星測量的圖像配準(zhǔn)方法,依據(jù)恒星在相機(jī)焦平面擬合的成像軌跡進(jìn)行譜段間配準(zhǔn),通過生成12?12數(shù)據(jù)模板,采用拉格朗日插值法,實(shí)現(xiàn)譜段間配準(zhǔn)模型的解算。配準(zhǔn)前,不同譜段間的圖像坐標(biāo)點(diǎn)數(shù)據(jù)存在2~7像素隨機(jī)偏差,由配準(zhǔn)所得坐標(biāo)點(diǎn)與原圖中所對應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)之間的誤差主要分布在0.05~0.5像素,該方法取得了較好的配準(zhǔn)效果。本文研究了通過對恒星的觀測實(shí)現(xiàn)相機(jī)空間幾何定位模型和解算的方法。根據(jù)相機(jī)成像共線原理,利用在像面坐標(biāo)系獲取的星點(diǎn)位置,經(jīng)過一系列坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換,最終投影到天球坐標(biāo)系,解算出在天球坐標(biāo)系下對應(yīng)的赤經(jīng)赤緯。計算結(jié)果與星表中恒星赤經(jīng)赤緯進(jìn)行比對,對定位精度進(jìn)行判定,該方法能夠取得較高的定位精度。
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：V445.8
【圖文】：

SPOT幾何校驗場

圖 1.5 IKONOS 衛(wèi)星地面檢校場[18]Fig 1.5 IKONOS satellite ground check field日本的 ALOS 衛(wèi)星，其搭載的傳感器由前視、后視、正視三個線陣 CCD 相機(jī)構(gòu)成。在發(fā)射前，ALOS 衛(wèi)星技術(shù)人員開發(fā)出衛(wèi)星圖像精確處理幾何標(biāo)定系統(tǒng)，并提前定制出一整套完整標(biāo)定計劃方案。針對 ALOS 衛(wèi)星特有的傳感器和相機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，通過設(shè)置若干個內(nèi)方位參數(shù)，對分布于全球各地的檢校場采用區(qū)域網(wǎng)平差方法進(jìn)行標(biāo)定，并根據(jù) 30 個內(nèi)方位參數(shù)對整體實(shí)驗進(jìn)行標(biāo)定。衛(wèi)星標(biāo)定結(jié)果顯示，在無控條件下，衛(wèi)星影像的平面能夠達(dá)到 8m（RMS），高程定位精度能夠達(dá)到 10m（RMS）。在衛(wèi)星發(fā)射后，不同遙感衛(wèi)星都結(jié)合自身平臺和儀器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)選取合適方法進(jìn)行衛(wèi)星空間幾何定位。國外研究成果表明，幾何定位是衛(wèi)星影像實(shí)現(xiàn)高精度定位關(guān)鍵所在。通過空間幾何定位，對衛(wèi)星以及相關(guān)載荷的偶然誤差和系統(tǒng)誤差進(jìn)行修正，提高相機(jī)成像幾何質(zhì)量，確保遙感衛(wèi)星在實(shí)際應(yīng)用中取得良好效果。

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本文編號：2739183