星载激光测高仪指向角误差为非常数时的在轨标定方法技术

一种星载激光测高仪指向角误差为非常数时的在轨标定方法，包括确定星载激光测高仪的激光指向角系统误差在俯仰和横滚方向的表达形式，构建待估计向量；建立角度系统误差是非常数时的激光脚点观测方程，利用线性最小二乘法估计初始值，利用非线性最小二乘LM算法迭代收敛估计，计算得出当前时刻的激光指向角在俯仰和横滚方向误差分量；进而计算当前次测量时刻的标定补偿指向角系统误差之后的激光脚点精确坐标，完成星载激光测高仪的指向角误差的在轨标定工作。相对于现有的指向角系统误差标定方法，本方法能够在指向角系统误差为非常数时进行标定，这是现有方法所不能完成的；并且能够兼容现有认为指向角系统误差为常数的情况，具有更好的普适性。

【技术实现步骤摘要】
星载激光测高仪指向角误差为非常数时的在轨标定方法
本专利技术涉及星载激光测高仪在轨运行期间的指向角系统误差在轨标定方法，尤其是涉及一种当星载激光测高仪在轨运行期间的指向角系统误差为非常数时，在轨标定这种非常数指向角误差的方法，属于激光遥感

技术介绍
星载激光测高仪是目前卫星遥感方式获取地球表面三维坐标数据中高程精度最高的测量设备，可以达到分米量级。然而，由于受到环境因素、目标因素和器件因素的影响，其初始数据误差远远大于设计精度。例如，在环境因素影响中，由于激光光束传播过程中大气层产生的散射和折射影响，将导致约1至2.3m的测距误差，由章动、极移和岁差等影响的固体潮汐影响，将导致平面和高程方向约0.5m的定位误差；所有这些影响都会使星载激光测高仪产生测量误差，使其无法发挥高程精度分米量级的优势。影响星载激光测高仪数据精度的误差可以分为两类，一种属于随机误差，不具备周期性和规律性；另一种属于系统误差，在一定时间内呈现出周期性和规律性特征。对于随机误差，目前已经有较成熟的数据校正算法(如大气延迟、时间同步、固体潮汐等)进行误差剔除。然而，星载激光测高仪在轨运行期间的指向角系统误差本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种星载激光测高仪指向角误差为非常数时的在轨标定方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，确定星载激光测高仪的激光指向角系统误差在俯仰和横滚方向的表达形式，构建待估计向量Km×1，实现方式包括将俯仰和横滚方向角度误差表示如下：

【技术特征摘要】
1.一种星载激光测高仪指向角误差为非常数时的在轨标定方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，确定星载激光测高仪的激光指向角系统误差在俯仰和横滚方向的表达形式，构建待估计向量Km×1，实现方式包括将俯仰和横滚方向角度误差表示如下：Δκ＝Cr+ArsinωgΔt+DrcosωgΔt其中，和Δκ分别为俯仰和横滚方向角度误差；Cp和Cr分别为俯仰和横滚方向的常数项角度系统误差；Ap和Dp分别是俯仰方向的三角函数正弦项和余弦项的振幅，Ar和Dr分别是横滚方向的三角函数正弦项和余弦项的振幅；Δt为从星载激光测高仪在轨标定从开始标定时刻起的累计时间；ωg为角频率；待估计向量Km×1＝[Cp,Ap,Dp,Cr,Ar,Dr]，m为待估计参数的个数；步骤2，建立角度系统误差是非常数时的激光脚点观测方程，构建已知量向量Ln×1和已知量矩阵Bn×m，实现如下：其中，星载激光测高仪的第i组观测量包含第i次测量的卫星位置[Xoi,Yoi,Zoi]、地表标定场的已知量[s1i,s2i,s3i,s4i]、激光参考点与卫星质心的固定偏移量ΔRef＝[ΔXSC,ΔYSC,ΔZSC]和卫星平台上GPS相位中心与卫星质心固定偏移量ΔG＝[ΔXO,ΔYO,ΔZO]、激光侧摆角βi、激光测距值Ri，i＝1,2,3,…,n，n为激光测高仪在轨标定时的测量次数；过渡向量[a1i,a2i,a3i]＝Si×Mi，Si＝[s1i,s2i,s3i]，为第i次测量所对应的地表标定场单位法向量，Mi表示第i次...

【专利技术属性】
技术研发人员：马跃，李松，周辉，田昕，马昕，张文豪，伍煜，余诗哲，曾昊旻，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42