【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于工业相机评估，具体地，涉及视轴精度地面评估方法。具体地是静止轨道面阵相机姿态误差影响下的视轴精度地面评估方法。
技术介绍
1、卫星在轨运行期间处于悬浮状态，外部环境因素、内部活动部件均会对卫星姿态产生干扰。中低轨卫星多使用线列推扫探测方式成像，无机构运动，探测精度易于保证。静止轨道卫星处在3600km的静止轨道高度，轨道的放大效应是低轨卫星的30～70倍，姿态的微小变化将对相机视线产生影响，进而影响相机成像几何精度。随着卫星探测图像几何精度的要求越来越高，卫星姿态精度的影响越来越突出，如何在地面试验阶段有效评估姿态误差对相机成像几何精度的影响是卫星在轨性能表现的保证。
2、kamelaa等“proc.spie5487,optical,infrared,and millimeter spacetelescopes,12october 2004”公开了一种基于地球边缘和地标检测的卫星姿态确定和导航方法，五个角度量被用于表征卫星在轨姿态，采用傅里叶基数和多项式组合对姿态进行模拟，同时提供了卫星在轨有效观测地球边缘和地标的工作模式。
3、william c.bryant jr.等“proc.spie 2812,goes-8and beyond,18october1996”利用goes-8，9的在轨数据分析了卫星在轨图像几何定位精度，总结对比了9种在轨影响误差补偿前后的图像性能，验证了ssaas，即short span attitude adjusts方法的有效性。
4、基于goes i-
5、gibbs b pdeng等“24th international symposium on space flight dynamics,maryland.2014:s8-3”为了有效提升goes r系列卫星图像导航与配准精度，公开了基于kalman filter算法的姿态与轨道确定算法，同时对影响轨道和姿态的因素进行了升级，相对goes-nop系列卫星主要变化包括：采用漏gps进行卫星定轨，kalman filter算法被用于地面系统实时图像重采样。
6、yifu chen等“ieee transactions on geoscience and remote sensing,vol.53,no.8,august 2015”根据ziyuan 3，即zy-3卫星工程实际建立了卫星成像严格模型，公开了带权多项式轨道和姿态插值法以获得更高插值精度的轨道和姿态数据，进而提升卫星几何定标的精度和稳定度；zy-3卫星在轨实测数据验证试验证明该方法的有效性。
7、为了进一步消除姿态测量数据中的系统误差对几何定位精度的影响，w.p.song等“isprs annals of the photogrammetry,remote sensing and spatial informationsciences,volume iv-3,2018”使用了不同校正模型分析了zy-3卫星定位精度；主要校正模型包括姿态四元数校正模型、姿态偏差校正模型、线性化姿态模型等，分析结果表明在地面控制的辅助下，系统误差可以得到有效校正。以上研究地面阶段的验证多采用数学仿真的方式，实际效果多依赖在轨试验验证和模型进一步修正。
8、wang lyu等“acta astronautica 138(2017)290–294”根据风云四号相机双镜双轴扫描机构特点，构建了卫星图像导航与配准模型，通过修正扫描机构扫描角补偿达到补偿姿态误差影响的目的。搭建气浮台全物理试验，采用正弦函数模拟卫星在轨姿态，试验结果表明姿态误差引起的误差272urad经补偿后达到13.78urad。三轴气浮台系统是卫星控制方案、视轴指向干扰等试验的关键验证平台，但是系统复杂，试验成本高，多为重大任务、经费充足型号所采用，实验类卫星受制于工程实际。
9、专利文献cn106553770a公开了一种遥感卫星姿态运动补偿的成像方法，通过反向思维，利用调整靶标的方式模拟姿态变化，进而评估姿态运动补偿算法的有效性；该方案需要精确测量靶标运动情况，工序复杂，而且靶标的运动与实际姿态变化未建立严格的物理关系，仅能从半定量角度评估姿态运动补偿算法的有效性。
技术实现思路
1、针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种视轴精度地面评估方法。
2、根据本专利技术提供的一种视轴精度地面评估装置，包括：平面地基1、二维转台2、l型桁架3、面阵相机4、平行光管5、目标模拟板6；
3、所述二维转台2装配在平面地基1的上表面；所述l型桁架3装配在所述二维转台2的上表面，所述面阵相机4装配在所述l型桁架3上；所述面阵相机4的面阵方向通过二维转台2的转动提供角度的变化；
4、所述平行光管5与二维转台2设置于平面地基1的同一平面内，平行光管5的管口与面阵相机4平行；所述平行光管5用于均匀分布光线；
5、所述目标模拟板6设置在平行光管5远离面阵相机4的一侧，目标模拟板6与平行光管5的管口方向相对，用于安置标靶，提供目标。
6、优选地，所述l型桁架3采用碳纤维材料。
7、优选地，所述二维转台2和平行光管5的精度保持一致性。
8、优选地，目标模拟板6上均布9个靶标，靶标与面阵相机4的面阵相对。
9、优选地，所述靶标由5*5的点阵组成。
10、根据本专利技术提供的基于所述的视轴精度地面评估装置的视轴精度地面评估方法，包括：
11、步骤s1：通过调整二维转台2，使面阵相机4处于基准的原位；
12、步骤s2：调整平行光管5，目标模拟板6上的靶标至原位，并读取和存贮原位的靶标点像元分布数值
13、步骤s3：基于像元分布数值调整二维转台2，遍历预先设置的俯仰角、偏航角模拟卫星姿态，并实时记录不同姿态角条件下的面阵相机的作为视轴偏移量的像元偏移量δpj；
14、步骤s4：根据像元偏移量δpj在面阵相机4的面阵全局图像的分布，评估静止轨道面阵相机4的姿态误差影响下的视轴精度。
15、优选地，在所述步骤s1中：确认二维转台2、平行光管5的设备状态良好；安装面阵相机4，通过调节二维转台2的角度来调整面阵相机4指向，使面阵相机4的中心视轴指向平行于大地本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种视轴精度地面评估装置，其特征在于，包括：平面地基(1)、二维转台(2)、L型桁架(3)、面阵相机(4)、平行光管(5)与目标模拟板(6)；
2.根据权利要求1所述的视轴精度地面评估装置，其特征在于，所述L型桁架(3)采用碳纤维材料。
3.根据权利要求1所述的视轴精度地面评估装置，其特征在于，所述二维转台(2)和平行光管(5)的精度保持一致性。
4.根据权利要求1所述的视轴精度地面评估装置，其特征在于，目标模拟板(6)上均布9个靶标，靶标与面阵相机(4)的面阵相对。
5.根据权利要求4所述的视轴精度地面评估装置，其特征在于，所述靶标由5*5的点阵组成。
6.一种基于权利要求1至5任一所述的视轴精度地面评估装置的视轴精度地面评估方法，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的视轴精度地面评估方法，其特征在于，在所述步骤S1中：确认二维转台(2)、平行光管(5)的设备状态良好；安装面阵相机(4)，通过调节二维转台(2)的角度来调整面阵相机(4)指向，使面阵相机(4)的中心视轴指向平行于大地基准，锁定二维转
8.根据权利要求7所述的视轴精度地面评估方法，其特征在于，在所述步骤S2中：调整平行光管(5)安装精度，使平行光管(5)的光轴平行大地基准；调节目标模拟板(6)上的靶标位置，使得中心靶标成像在面阵中心位置，地面计算机读取并存贮原位的靶标点像元分布数值
9.根据权利要求8所述的视轴精度地面评估方法，其特征在于，在所述步骤S3中：调节靶标位置，使得中心靶标成像在面阵相机(4)的面阵中心位置，地面计算机读取并存贮此时靶标点像元分布数值，按照预先设计的二维转台(2)的角度调节转台位置，稳定后记录转台实际角度，地面计算机读取并存贮此时靶标点像元分布数值。
10.根据权利要求9所述的视轴精度地面评估方法，其特征在于，pi为靶标点的像元分布数值；
...【技术特征摘要】
1.一种视轴精度地面评估装置，其特征在于，包括：平面地基(1)、二维转台(2)、l型桁架(3)、面阵相机(4)、平行光管(5)与目标模拟板(6)；
2.根据权利要求1所述的视轴精度地面评估装置，其特征在于，所述l型桁架(3)采用碳纤维材料。
3.根据权利要求1所述的视轴精度地面评估装置，其特征在于，所述二维转台(2)和平行光管(5)的精度保持一致性。
4.根据权利要求1所述的视轴精度地面评估装置，其特征在于，目标模拟板(6)上均布9个靶标，靶标与面阵相机(4)的面阵相对。
5.根据权利要求4所述的视轴精度地面评估装置，其特征在于，所述靶标由5*5的点阵组成。
6.一种基于权利要求1至5任一所述的视轴精度地面评估装置的视轴精度地面评估方法，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的视轴精度地面评估方法，其特征在于，在所述步骤s1中：确认二维转台(2)、平行光管(5)的设备状态良好；安装面阵相机(4...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄杰，陈凡胜，朱清煜，黄锦峰，胡宜宁，
申请(专利权)人：上海卫星工程研究所，
类型：发明
国别省市：
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