光學(xué)遙感衛(wèi)星影像高精度對地定位技術(shù)研究
本文關(guān)鍵詞:光學(xué)遙感衛(wèi)星影像高精度對地定位技術(shù)研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:本文針對光學(xué)遙感衛(wèi)星影像高精度對地定位中涉及的成像模型的系統(tǒng)誤差改正、外方位元素建模、攝影測量參數(shù)的在軌幾何定標(biāo)、星歷姿態(tài)數(shù)據(jù)輔助的光束法平差等關(guān)鍵技術(shù)問題進(jìn)行了系統(tǒng)、深入的研究,以形成一套處理光學(xué)遙感衛(wèi)星影像較完備的理論體系與技術(shù)方法。論文完成的主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)如下:1.根據(jù)線陣列CCD傳感器的特點(diǎn),詳細(xì)介紹了遙感衛(wèi)星成像模型中涉及到的主要坐標(biāo)系,建立了光學(xué)遙感衛(wèi)星影像嚴(yán)格成像幾何模型,并結(jié)合星上輔助數(shù)據(jù),依次構(gòu)建了不同遙感衛(wèi)星的成像幾何模型。2.針對衛(wèi)星星歷姿態(tài)輔助數(shù)據(jù)中存在較大系統(tǒng)誤差而導(dǎo)致影像直接定位精度較差這一問題,構(gòu)建了光學(xué)遙感衛(wèi)星影像的姿態(tài)系統(tǒng)誤差檢校模型,實(shí)驗(yàn)表明該方法能夠有效提升衛(wèi)星影像的直接定位精度。3.建立了用于描述線陣列傳感器位置和姿態(tài)變化特征的外方位元素模型。通過對衛(wèi)星成像模型中旋轉(zhuǎn)變換的預(yù)處理,將姿態(tài)輔助數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為外方位角元素,為傳感器內(nèi)部參數(shù)標(biāo)定和影像光束法平差奠定了理論基礎(chǔ)。4.建立了攝影測量參數(shù)的在軌幾何定標(biāo)模型,提出了一種利用常數(shù)模型和多項(xiàng)式模型對內(nèi)部參數(shù)進(jìn)行分段標(biāo)定的方法;建立了傳感器外部參數(shù)標(biāo)定模型,將影響衛(wèi)星影像定位精度的諸多因素歸結(jié)為一個(gè)正交旋轉(zhuǎn)矩陣。分別按照不同的幾何定標(biāo)方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了本文攝影測量參數(shù)在軌幾何定標(biāo)模型的正確性和有效性。5.建立了不同外方位元素模型描述的光束法平差模型和自檢校光束法平差模型,對平差過程中各未知參數(shù)間的相關(guān)性問題及對應(yīng)的解決方案進(jìn)行了深入研究。將幾何定標(biāo)參數(shù)引入光束法平差模型,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,標(biāo)定后的平差結(jié)果明顯優(yōu)于直接利用輔助數(shù)據(jù)時(shí)的平差結(jié)果,驗(yàn)證了本文幾何定標(biāo)算法的有效性和必要性。6.提出一種利用立體影像匹配生成連接點(diǎn)的地形相關(guān)方案用于構(gòu)建有理函數(shù)模型的方法;在幾何定標(biāo)的基礎(chǔ)上,分別利用不同的控制方案,構(gòu)建有理函數(shù)模型并用于影像的直接定位,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文方法能夠顯著提高衛(wèi)星影像無地面控制直接定位精度。
【關(guān)鍵詞】:光學(xué)遙感衛(wèi)星影像 線陣CCD 成像幾何模型 外方位元素模型 在軌幾何定標(biāo) 內(nèi)部參數(shù)標(biāo)定 外部參數(shù)標(biāo)定 光束法平差 自檢校光束法平差 有理函數(shù)模型
【學(xué)位授予單位】:解放軍信息工程大學(xué)
【學(xué)位級別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:P237
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-10
- 第一章 緒論10-34
- 1.1 研究背景及意義10-11
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-20
- 1.2.1 遙感衛(wèi)星成像幾何模型12-14
- 1.2.2 基于模擬數(shù)據(jù)的分析及衛(wèi)星影像的系統(tǒng)誤差改正14-16
- 1.2.3 影像定向參數(shù)間相關(guān)性問題及克服方法16
- 1.2.4 衛(wèi)星影像在軌幾何定標(biāo)及光束法區(qū)域網(wǎng)平差16-20
- 1.3 本文的研究內(nèi)容和章節(jié)安排20-22
- 1.3.1 研究內(nèi)容20-21
- 1.3.2 章節(jié)安排21-22
- 1.4 論文所用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)22-34
- 1.4.1 SPOT5 HRS數(shù)據(jù)22-26
- 1.4.2 天繪一號衛(wèi)星三線陣數(shù)據(jù)26-29
- 1.4.3 資源三號衛(wèi)星三線陣數(shù)據(jù)29-34
- 第二章 光學(xué)遙感衛(wèi)星影像成像幾何模型34-60
- 2.1 涉及的坐標(biāo)系及其相互轉(zhuǎn)換34-37
- 2.2 遙感衛(wèi)星影像成像幾何模型37-42
- 2.2.1 SPOT-5 衛(wèi)星HRS影像成像幾何模型37-39
- 2.2.2 天繪一號衛(wèi)星三線陣影像成像幾何模型39-40
- 2.2.3 資源三號衛(wèi)星三線陣影像成像幾何模型40-42
- 2.3 星歷姿態(tài)輔助條件下的衛(wèi)星影像立體定位42-43
- 2.4 姿態(tài)系統(tǒng)誤差檢校模型的建立和解算43-50
- 2.4.1 模型的建立44-45
- 2.4.2 模型的解算45-50
- 2.5 實(shí)驗(yàn)與分析50-59
- 2.5.1 衛(wèi)星影像無地面控制直接定位實(shí)驗(yàn)50-53
- 2.5.2 衛(wèi)星影像姿態(tài)系統(tǒng)誤差檢校實(shí)驗(yàn)53-58
- 2.5.3 利用地面控制點(diǎn)的影像定位實(shí)驗(yàn)58-59
- 2.6 本章小結(jié)59-60
- 第三章 攝影測量參數(shù)在軌幾何定標(biāo)60-83
- 3.1 外方位元素建模60-64
- 3.1.1 低階多項(xiàng)式模型60-61
- 3.1.2 定向片模型61-63
- 3.1.3 分段多項(xiàng)式模型63-64
- 3.2 衛(wèi)星成像模型旋轉(zhuǎn)變換預(yù)處理64-65
- 3.3 攝影測量參數(shù)標(biāo)定模型的構(gòu)建65-71
- 3.3.1 內(nèi)部參數(shù)標(biāo)定模型的建立與解算66-69
- 3.3.2 外部參數(shù)標(biāo)定模型的建立與解算69-71
- 3.4 幾何定標(biāo)的方法71-72
- 3.5 實(shí)驗(yàn)與分析72-82
- 3.5.1 SPOT5 HRS影像實(shí)驗(yàn)73-77
- 3.5.2 天繪一號三線陣影像實(shí)驗(yàn)77-80
- 3.5.3 資源三號三線陣影像實(shí)驗(yàn)80-82
- 3.6 本章小結(jié)82-83
- 第四章 光學(xué)遙感衛(wèi)星影像光束法平差83-110
- 4.1 常規(guī)光束法平差模型83-89
- 4.1.1 低階多項(xiàng)式模型描述的光束法平差83-85
- 4.1.2 定向片模型描述的光束法平差85-87
- 4.1.3 分段多項(xiàng)式模型描述的光束法平差87-89
- 4.2 帶附加參數(shù)的自檢校模型89-93
- 4.2.1 顧及相差特點(diǎn)的附加參數(shù)模型89-92
- 4.2.2 基于多項(xiàng)式描述的附加參數(shù)模型92-93
- 4.3 自檢校光束法平差模型93-94
- 4.4 平差時(shí)各未知參數(shù)間相關(guān)性克服策略94-95
- 4.4.1 增設(shè)觀測方程條件下觀測值的定權(quán)方法94-95
- 4.4.2 驗(yàn)后方差分量估計(jì)定權(quán)方法95
- 4.5 精度評定95-97
- 4.5.1 理論精度95-96
- 4.5.2 實(shí)際精度96-97
- 4.6 實(shí)驗(yàn)與分析97-108
- 4.6.1 控制點(diǎn)布設(shè)方案97-98
- 4.6.2 SPOT-5 衛(wèi)星HRS影像實(shí)驗(yàn)98-102
- 4.6.3 天繪一號衛(wèi)星三線陣影像實(shí)驗(yàn)102-106
- 4.6.4 資源三號衛(wèi)星三線陣影像實(shí)驗(yàn)106-108
- 4.7 本章小結(jié)108-110
- 第五章 有理函數(shù)模型的衛(wèi)星影像高精度對地定位110-124
- 5.1 有理函數(shù)模型110-111
- 5.2 有理函數(shù)模型的建立與求解111-114
- 5.2.1 建立有理函數(shù)模型的控制方案111-113
- 5.2.2 有理多項(xiàng)式系數(shù)的解算113-114
- 5.3 有理函數(shù)模型的立體定位方法114-115
- 5.4 有理函數(shù)模型描述的區(qū)域網(wǎng)平差115-117
- 5.5 實(shí)驗(yàn)與分析117-122
- 5.5.1 不同控制方案下檢查點(diǎn)的有理函數(shù)模型像方定位實(shí)驗(yàn)117-118
- 5.5.2 基于有理函數(shù)模型的直接對地定位實(shí)驗(yàn)118-121
- 5.5.3 天繪一號衛(wèi)星附帶RPC產(chǎn)品驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)121-122
- 5.6 本章小結(jié)122-124
- 第六章 總結(jié)與展望124-126
- 6.1 總結(jié)124-125
- 6.2 展望125-126
- 致謝126-127
- 參考文獻(xiàn)127-133
- 作者簡歷133
【參考文獻(xiàn)】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條
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本文關(guān)鍵詞:光學(xué)遙感衛(wèi)星影像高精度對地定位技術(shù)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:373381
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