回顧了我國(guó)光學(xué)立體測(cè)繪衛(wèi)星研制歷程,介紹了高分七號(hào)衛(wèi)星系統(tǒng)總體方案,對(duì)衛(wèi)星工作模式、主要設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行了描述。比較單線陣、雙線陣和三線陣測(cè)繪體制的優(yōu)缺點(diǎn),從基高比選擇、激光測(cè)高輔助測(cè)繪兩方面論證了衛(wèi)星立體光學(xué)測(cè)繪體制選擇的合理性。利用衛(wèi)星在軌期間星敏感器、陀螺、激光測(cè)高儀、雙線陣相機(jī)溫度場(chǎng)等數(shù)據(jù)分析結(jié)果,對(duì)衛(wèi)星在軌期間姿態(tài)測(cè)量、激光測(cè)高、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性等影響衛(wèi)星立體測(cè)量精度的指標(biāo)進(jìn)行了評(píng)估。通過(guò)仿真評(píng)估,衛(wèi)星可實(shí)現(xiàn)1∶1萬(wàn)比例尺精度要求,平面定位精度達(dá)到5 m,并通過(guò)激光輔助測(cè)高的支持,高程精度可以達(dá)到1.5 m。 

【文章來(lái)源】：航天器工程. 2020,29(03)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：11 頁(yè)

【部分圖文】：

高分七號(hào)衛(wèi)星示意圖

激光測(cè)高儀兩個(gè)波束同時(shí)工作,夾角為1.4°。激光測(cè)高儀工作過(guò)程中激光器溫度穩(wěn)定性高,溫度波動(dòng)控制在19.7～20.3 ℃之間,經(jīng)測(cè)試激光光斑質(zhì)心抖動(dòng)≤0.5像素,輸出能量變化≤2 mJ,保證了激光器指向穩(wěn)定性。這為用戶開(kāi)展激光指向在軌標(biāo)定工作提供的技術(shù)保障。圖10所示為威海附近海域激光打點(diǎn),利用主波和回波進(jìn)行波形分析,如表8所示。表8 激光測(cè)高精度分析表Table 8 Analysis of laser altimeter accuracy 序號(hào) 緯度/(°) 經(jīng)度/(°) 粗高程/m Point349 46.581 418 61 60.091 764 34 13.620 Point350 46.560 620 39 60.084 531 21 13.451 Point351 46.539 821 99 60.077 303 13 13.556 Point352 46.519 022 28 60.070 083 69 13.550 Point353 46.498 221 73 60.062 869 33 13.419 Point354 46.477 421 79 60.055 655 61 13.473 Point355 46.456 624 44 60.048 447 79 13.560 Point356 46.435 823 13 60.041 243 54 13.505 相對(duì)高程精度 0.067

利用高分七號(hào)衛(wèi)星設(shè)計(jì)參數(shù)與在軌實(shí)測(cè)參數(shù)分別仿真計(jì)算衛(wèi)星立體定位精度。仿真計(jì)算過(guò)程如圖11所示,以衛(wèi)星參數(shù)、載荷參數(shù)和誤差特性為輸入,利用光學(xué)幾何嚴(yán)密成像模型和激光幾何成像模型仿真得到雙線陣相機(jī)影像和激光測(cè)高儀回波數(shù)據(jù)和足印相機(jī)影像及相關(guān)的輔助數(shù)據(jù)。通過(guò)高精度圖像匹配模型實(shí)現(xiàn)地面控制點(diǎn)或足印相機(jī)影像與雙線陣影像的圖像匹配,通過(guò)立體平差算法得到有無(wú)控制點(diǎn)及激光數(shù)據(jù)參與聯(lián)合平差的目標(biāo)定位精度。主要仿真輸入條件如表8所示。其中,姿態(tài)系統(tǒng)差與測(cè)距系統(tǒng)均為估計(jì)值,由衛(wèi)星姿態(tài)與激光測(cè)距在軌定標(biāo)精度決定。由于仿真分析過(guò)程僅涉及單景影像,采用高程控制點(diǎn)進(jìn)行平差將造成平面精度的損失。為此,在平差過(guò)程中,將前后視影像的連接點(diǎn)作為平面控制點(diǎn)使用,分析結(jié)果如表9,表10所示。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]大比例尺航天測(cè)繪系統(tǒng)體制研究[J]. 莫凡,曹海翊,劉希剛,張新偉,高洪濤,黃縉.  航天器工程. 2017(01)
[2]利用GLAS激光測(cè)高儀計(jì)算格陵蘭冰蓋高程變化[J]. 馬躍,陽(yáng)凡林,王明偉,李松,翁寅侃.  紅外與激光工程. 2015(12)
[3]三線陣TDICCD在測(cè)圖衛(wèi)星中的應(yīng)用分析[J]. 周勝利.  航天器工程. 2007(04)



本文編號(hào)：3237025