卫星飞行运动导致的成像视线偏移改正方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种卫星飞行运动导致的成像视线偏移改正方法，包括建立地面观测者及卫星传感器对同一目标点观测结果间的转换关系，建立卫星影像几何成像模型，成像视线所对应目标点物方坐标改正，建立传感器像点坐标与对应目标点物方坐标的微分关系，成像视线所对应像点坐标改正。本发明专利技术给出了成像过程中卫星飞行运动导致的成像视线偏移改正技术方案，该方案可以直接对像点坐标进行改正，也可以在物方坐标已知时直接对目标点地面坐标加以改正。该方案可以用于对任意时刻任意像点或目标点的坐标改正，使用非常灵活方便。本发明专利技术能够适用于高分辨率卫星影像的几何成像模型中系统误差改正，以提高直接定位精度。

【技术实现步骤摘要】
卫星飞行运动导致的成像视线偏移改正方法及系统
本专利技术隶属于遥感
，特别涉及卫星飞行运动导致的成像视线偏移改正方法及系统。
技术介绍
由于卫星绕地球的飞行运动，导致其所搭载之传感器观测或者记录的目标地物位置与其真实位置存在偏差，这项误差类似于天文观测的光行差或者光行时延迟(lightaberrationorlight-timedelay)。光行差表达了由于地球自转及公转速度导致地面观测者观测到的天体方向随观测位置及时间的变化，光行差大小和天体运动以及天体至观测者的距离(一般以光年为单位计量且难以准确得到)无关。光行时延迟表达了光线从天体到达地面观测者过程中天体运动所导致其观测位置与真位置之间的偏差，其大小与天体运动速度以及天体至观测者的距离有关，但是不考虑观测者的运动(地面观测者随地球自转及公转)。光行差一般用于恒星观测方向偏差改正，而光行时延迟一般用于行星的观测位置误差改正。卫星成像过程中卫星飞行运动导致的视线偏移可以简单理解为，目标地物反射的光线以光速到达传感器的时间内卫星位置相对于地面坐标系也以其相对飞行速度发生了改变，其本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种卫星飞行运动导致的成像视线偏移改正方法，其特征在于：包括如下步骤，/n步骤1，建立地面观测者及卫星传感器对同一目标点观测结果间的转换关系；/n步骤2，建立卫星影像几何成像模型；/n步骤3，根据步骤1所得转换关系，实现成像视线所对应目标点物方坐标改正；/n步骤4，根据步骤2所得卫星影像几何成像模型，建立传感器像点坐标与对应目标点物方坐标的微分关系；/n步骤5，根据步骤3和步骤4所得结果，进行成像视线所对应像点坐标改正。/n

【技术特征摘要】
1.一种卫星飞行运动导致的成像视线偏移改正方法，其特征在于：包括如下步骤，
步骤1，建立地面观测者及卫星传感器对同一目标点观测结果间的转换关系；
步骤2，建立卫星影像几何成像模型；
步骤3，根据步骤1所得转换关系，实现成像视线所对应目标点物方坐标改正；
步骤4，根据步骤2所得卫星影像几何成像模型，建立传感器像点坐标与对应目标点物方坐标的微分关系；
步骤5，根据步骤3和步骤4所得结果，进行成像视线所对应像点坐标改正。


2.根据权利要求1所述卫星飞行运动导致的成像视线偏移改正方法，其特征在于：步骤1实现方式如下，
假设卫星平台观测坐标系方向与地球上的观测坐标系方向一致，根据伽利略变换及几何关系，空间一点在地球坐标系下观测到的坐标[X，Y，Z]及其在卫星平台上观测到的坐标[Xsat，Ysat，Zsat]满足如下变换关系，



其中，[Xs，Ys，Zs]为卫星传感器在地球坐标系下的坐标，vx，vy，vz是卫星平台飞行运动在地心直角坐标系下的速度分量，dt为物方点反射的光线以光速到达卫星位置所需要的时间。


3.根据权利要求2所述卫星飞行运动导致的成像视线偏移改正方法，其特征在于：步骤2实现方式如下，
影像中任一扫描行对应之成像几何表达为瞬时投影中心、影像像点及其对应目标点三者的共线条件方程，卫星影像理想几何成像模型的一般形式表示为：



其中，(s，l)是像点坐标，(x0，y0)是像主点坐标，f是等效主距；[X，Y，Z]是目标点在地心直角坐标系下的坐标，[Xs(l)，Ys(l)，Zs(l)]是扫描行l对应时刻的投影中心瞬时位置在地心直角坐标系下的坐标；Ro(l)是卫星轨道坐标系在地心直角坐标系下的瞬时姿态矩阵，Rs(l)是传感器在轨道参考坐标系下的姿态矩阵；λ是一个比例系数，等于成像视线矢量在物方空间坐标...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹辉，李海鸿，陶鹏杰，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42