衛(wèi)星影像定位的方法和裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種衛(wèi)星影像定位的方法和裝置。其中，該方法包括：獲取衛(wèi)星影像的定軌定姿數(shù)據(jù)；根據(jù)定軌定姿數(shù)據(jù)，利用二次多項(xiàng)式模型擬合得到初始姿態(tài)角元素值；根據(jù)初始姿態(tài)角元素值獲取連接點(diǎn)的角元素，結(jié)合衛(wèi)星影像連接點(diǎn)的定軌參數(shù)以及像點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算得到該連接點(diǎn)的地面坐標(biāo)；根據(jù)連接點(diǎn)的像點(diǎn)坐標(biāo)、地面坐標(biāo)和初始姿態(tài)角元素值，結(jié)合自適應(yīng)權(quán)值分配剔除粗差點(diǎn)，通過(guò)后方交會(huì)計(jì)算得到初始姿態(tài)角元素修正值；根據(jù)初始姿態(tài)角元素修正值修正初始姿態(tài)角元素值得到修正后的高精度初始姿態(tài)角元素。本發(fā)明解決了在沒(méi)有地面控制點(diǎn)條件下，僅利用星上下傳數(shù)據(jù)滿足目標(biāo)定位精度要求的技術(shù)問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)無(wú)地面控制點(diǎn)的高精度定位。
【專利說(shuō)明】
衛(wèi)星影像定位的方法和裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及衛(wèi)星定位領(lǐng)域，具體而言，涉及一種衛(wèi)星影像定位的方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 衛(wèi)星遙感影像的精確定位一直依賴于地面控制點(diǎn)，然而獲取足夠數(shù)量的地面控制 點(diǎn)通常非常困難，因此，在未獲取到足夠的地面控制點(diǎn)時(shí)，衛(wèi)星遙感影像的定位往往不夠精 確。
[0003] 針對(duì)上述的問(wèn)題，目前尚未提出有效的解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明實(shí)施例提供了一種衛(wèi)星影像定位的方法和裝置，以至少解決無(wú)地面控制點(diǎn) 條件下的衛(wèi)星遙感影像的定位精度低的技術(shù)問(wèn)題。
[0005] 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)方面，提供了一種衛(wèi)星影像定位的方法，包括:獲取衛(wèi)星 影像的定軌定姿數(shù)據(jù);根據(jù)所述定軌定姿數(shù)據(jù)，利用二次多項(xiàng)式模型擬合得到初始姿態(tài)角 元素值;根據(jù)所述初始姿態(tài)角元素值獲取連接點(diǎn)的角元素，結(jié)合所述衛(wèi)星影像連接點(diǎn)的定 軌參數(shù)以及像點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算得到該連接點(diǎn)的地面坐標(biāo);根據(jù)所述連接點(diǎn)的像點(diǎn)坐標(biāo)、地面坐 標(biāo)和所述初始姿態(tài)角元素值，結(jié)合自適應(yīng)權(quán)值分配剔除粗差點(diǎn)，通過(guò)后方交會(huì)計(jì)算得到初 始姿態(tài)角元素修正值;根據(jù)所述初始姿態(tài)角元素修正值修正所述初始姿態(tài)角元素值得到修 正后的高精度初始姿態(tài)角元素。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的另一方面，還提供了一種衛(wèi)星影像定位的裝置，包括:獲取單 元，用于獲取衛(wèi)星影像的定軌定姿數(shù)據(jù);處理單元，用于根據(jù)所述定軌定姿數(shù)據(jù)，利用二次 多項(xiàng)式模型擬合得到初始姿態(tài)角元素值;第一計(jì)算單元，用于根據(jù)所述初始姿態(tài)角元素值 獲取連接點(diǎn)的角元素，結(jié)合所述衛(wèi)星影像連接點(diǎn)的定軌參數(shù)以及像點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算得到該連接 點(diǎn)的地面坐標(biāo);第二計(jì)算單元，用于根據(jù)所述連接點(diǎn)的像點(diǎn)坐標(biāo)、地面坐標(biāo)和所述初始姿態(tài) 角元素值，結(jié)合自適應(yīng)權(quán)值分配剔除粗差點(diǎn)，通過(guò)后方交會(huì)計(jì)算得到初始姿態(tài)角元素修正 值;修正單元，用于根據(jù)所述初始姿態(tài)角元素修正值修正所述初始姿態(tài)角元素值得到修正 后的高精度初始姿態(tài)角元素。
[0007] 在本發(fā)明實(shí)施例中，獲取衛(wèi)星影像的定軌定姿數(shù)據(jù);根據(jù)該定軌定姿數(shù)據(jù)，利用二 次多項(xiàng)式模型擬合得到初始姿態(tài)角元素值;根據(jù)該初始姿態(tài)角元素值獲取連接點(diǎn)的角元 素，結(jié)合該衛(wèi)星影像連接點(diǎn)的定軌參數(shù)以及像點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算得到該連接點(diǎn)的地面坐標(biāo);根據(jù) 該連接點(diǎn)的像點(diǎn)坐標(biāo)、地面坐標(biāo)和該初始姿態(tài)角元素值，結(jié)合自適應(yīng)權(quán)值分配剔除粗差點(diǎn)， 通過(guò)后方交會(huì)計(jì)算得到初始姿態(tài)角元素修正值;根據(jù)該初始姿態(tài)角元素修正值修正該初始 姿態(tài)角元素值得到修正后的高精度初始姿態(tài)角元素。采用上述方案，可以在無(wú)地面控制點(diǎn) 的情況下，僅利用星上下傳數(shù)據(jù)滿足目標(biāo)定位精度要求的目的，從而解決了無(wú)地面控制點(diǎn) 條件下的衛(wèi)星遙感影像的定位精度低的技術(shù)問(wèn)題。
【附圖說(shuō)明】
[0008] 此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本發(fā) 明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：
[0009] 圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種可選的衛(wèi)星影像定位方法的流程示意圖；
[0010] 圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種可選的衛(wèi)星影像定位裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011] 為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的 附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是 本發(fā)明一部分的實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人 員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范 圍。
[0012] 需要說(shuō)明的是，本發(fā)明的說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)及上述附圖中的術(shù)語(yǔ)"第一"、"第 二"等是用于區(qū)別類似的對(duì)象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應(yīng)該理解這樣使用 的數(shù)據(jù)在適當(dāng)情況下可以互換，以便這里描述的本發(fā)明的實(shí)施例能夠以除了在這里圖示或 描述的那些以外的順序?qū)嵤?。此外，術(shù)語(yǔ)"包括"和"具有"以及他們的任何變形，意圖在于覆 蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過(guò)程、方法、系統(tǒng)、產(chǎn)品或設(shè)備不必限于 清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒(méi)有清楚地列出的或?qū)τ谶@些過(guò)程、方法、產(chǎn)品 或設(shè)備固有的其它步驟或單元。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，提供了一種衛(wèi)星影像定位的方法實(shí)施例，需要說(shuō)明的是，在附 圖的流程圖示出的步驟可以在諸如一組計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中執(zhí)行，并且，雖 然在流程圖中示出了邏輯順序，但是在某些情況下，可以以不同于此處的順序執(zhí)行所示出 或描述的步驟。
[0014] 圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種衛(wèi)星影像定位的方法，如圖1所示，該方法包括如 下步驟：
[0015] S101、獲取衛(wèi)星影像的定軌定姿數(shù)據(jù)。
[0016] 其中，采用外定標(biāo)獲取定軌定姿數(shù)據(jù)，即用于描述攝影中心的空間坐標(biāo)值和像片 面的空間姿態(tài)，包括定軌參數(shù)(XSl，Y Sl，ZSl)和角元素（終，^，^)，其中i表示第i掃描行。本 實(shí)施例以WGS84為坐標(biāo)基準(zhǔn)。
[0017] S102、根據(jù)該定軌定姿數(shù)據(jù)，利用二次多項(xiàng)式模型擬合得到初始姿態(tài)角元素值。
[0018] 其中，該二次多項(xiàng)式模型可以是： (p=%+(pxt+(p2f
[0019] >
[0020] 其中，t為攝影時(shí)刻，4>〇、〇o、ko, 4>1，〇i、ki，4>2、c〇i、k2表示初始姿態(tài)角元素值D
[0021]在本實(shí)施例中，通過(guò)定軌定姿數(shù)據(jù)并結(jié)合上述二次多項(xiàng)式模型即可擬合得到初始 姿態(tài)角元素值。
[0022] S103、根據(jù)該初始姿態(tài)角元素值獲取連接點(diǎn)的角元素，結(jié)合該衛(wèi)星影像連接點(diǎn)的 定軌參數(shù)以及像點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算得到該連接點(diǎn)的地面坐標(biāo)。
[0023] 在本實(shí)施例一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，根據(jù)該初始姿態(tài)角元素值獲取連接點(diǎn)的角元 素，結(jié)合定軌參數(shù)以及像點(diǎn)坐標(biāo)通過(guò)以下公式計(jì)算得到該連接點(diǎn)的地面坐標(biāo)：
[0024] ^ ' '' {LX + !J + i(Z-~/i =0
[0025]其中，X、Y、Z為連接點(diǎn)的地面坐標(biāo)。
[0026] li = fai+(x-xo)a3, l2 = fbi+(x-xo)b3, l3 = fci+(x-xo)c3
[0027] lx=faiXsi+fbiYsi+fciZsi+(x-xo)a3Xsi+(x-xo)b3Ysi+(x-xo)c3Zsi
[0028] i4=fa2+(y-yQ)a3，i 5 = fb2+(y-yo)b3, l6 = fc2+(y_yo)C3
[0029] ly = fa2Xsi+fb2Ysi+fc2Zsi+(y-yo)a3Xsi+(y-yo)b3Ysi+(y-yo)c3Zsi
[0030] xo，yo為像主點(diǎn)坐標(biāo)，x, y為該連接點(diǎn)的像點(diǎn)坐標(biāo)，ai, a2, a3, bi, b2, b3, ci, C2, C3為該 連接點(diǎn)對(duì)應(yīng)的角元素計(jì)算的旋轉(zhuǎn)矩陣元素，f為攝影中心到像片的垂距，XSl，YSl，Z Sl為該連 接點(diǎn)的定軌參數(shù)，
[0031] a,=C0Sf). cos?^-s：inc9, sin?, sin： .馬';-.co.s 銬..s:in:.r廣.sin:供.sin.吟 cos'k;.. 9 ?
[0032] ^--sine> cos^j ,b| = cos co i sinKi ；b2 = cos co i coski ；b3 = -sin co i
[0033] c. =sin^>( cos a：.+cos^; sin ox, sin a:,... sin a:,+cos^ sm m cos Kt, cos^. eos ^, ，.. .. ，： ?
[0034] 鍔，Wi，Ki為該連接點(diǎn)的角元素。
[0035] 若n(n彡2)幅影像含有同一空間點(diǎn)，則總共有n個(gè)形如上式的方程組求解連接點(diǎn)地 面坐標(biāo)。
[0036] S104、根據(jù)該連接點(diǎn)的像點(diǎn)坐標(biāo)、地面坐標(biāo)和初始姿態(tài)角元素值，結(jié)合自適應(yīng)權(quán)值 分配剔除粗差點(diǎn)，通過(guò)后方交會(huì)計(jì)算得到初始姿態(tài)角元素修正值。
[0037] 在本步驟中，通過(guò)該連接點(diǎn)的像點(diǎn)坐標(biāo)、地面坐標(biāo)和初始姿態(tài)角元素值，并結(jié)合權(quán) 矩陣計(jì)算得到初始姿態(tài)角元素修正值。
[0038]在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，可以通過(guò)以下公式得到初始姿態(tài)角元素修正值：
[0039] X=(AtPA)_1AtPL
[0040]其中，X為初始姿態(tài)角元素修正值， , a]A a,, a,( ta,A ta,. t2axs t2a^ Va,, ,、， ，^ r",
[0041] A= 14 15 16 14 15 16 , 14 ,15 ，t 為攝影時(shí)刻，A 為系數(shù)矩 a24 a25 a26 ta 24 ta25 ta 26 t~a25 ra 26 陣，其中：

[0048] L=[lx ly]T，L為常數(shù)項(xiàng)矩陣，其中：
[0051 ] P為該權(quán)矩陣，包括Px和Py，Px*x方向權(quán)值，Py為y方向權(quán)值，
[0053] vx為該連接點(diǎn)在x方向的殘差，Vy為該連接點(diǎn)在y方向的殘差，ko = 〇o;ki = 3〇()，〇(^ 所有該衛(wèi)星影像連接點(diǎn)x方向殘差vx的中誤差值，，其中，〇1為所有連接點(diǎn)y方 向殘差v y的中誤差值。
[0054] 需要說(shuō)明的是，初始權(quán)矩陣可以是單位矩陣，權(quán)矩陣可由后方交會(huì)解算得到并作 為下一次求權(quán)的依據(jù)，以達(dá)到剔除粗差的目的。
[0055] S105、根據(jù)該初始姿態(tài)角元素修正值修正初始姿態(tài)角元素值得到修正后的高精度 初始姿態(tài)角元素。
[0056] 采用上述方案，可以在無(wú)地面控制點(diǎn)的情況下，僅利用星上下傳數(shù)據(jù)滿足目標(biāo)定 位精度要求的目的，從而解決了無(wú)地面控制點(diǎn)條件下的衛(wèi)星遙感影像的定位精度低的技術(shù) 問(wèn)題。
[0057] 圖2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提供的一種衛(wèi)星影像定位的裝置，如圖2所示，該裝置包 括：
[0058]獲取單元201，用于獲取衛(wèi)星影像的定軌定姿數(shù)據(jù)；
[0059]處理單元202,用于根據(jù)該定軌定姿數(shù)據(jù)，利用二次多項(xiàng)式模型擬合得到初始姿態(tài) 角元素值；
[0060] 第一計(jì)算單元203,用于根據(jù)該初始姿態(tài)角元素值獲取連接點(diǎn)的角元素，結(jié)合該衛(wèi) 星影像連接點(diǎn)的定軌參數(shù)以及像點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算得到該連接點(diǎn)的地面坐標(biāo)；
[0061] 第二計(jì)算單元204,用于根據(jù)該連接點(diǎn)的像點(diǎn)坐標(biāo)、地面坐標(biāo)和該初始姿態(tài)角元素 值，結(jié)合自適應(yīng)權(quán)值分配剔除粗差點(diǎn)，通過(guò)后方交會(huì)計(jì)算得到初始姿態(tài)角元素修正值； [0062]修正單元205,用于根據(jù)該初始姿態(tài)角元素修正值修正該初始姿態(tài)角元素值得到 修正后的高精度初始姿態(tài)角元素。
[0063]可選地，該第一計(jì)算單元203,具體用于根據(jù)該初始姿態(tài)角元素值和定軌參數(shù)以及 該衛(wèi)星影像的連接點(diǎn)的像點(diǎn)坐標(biāo)通過(guò)以下公式計(jì)算得到該連接點(diǎn)的地面坐標(biāo)： \i,X + LY -\-LZ-! -0
[0064] \ "
[0065] 其中，X、Y、Z為該地面坐標(biāo)。
[0066] li = fai+(x~xo)a3，l2 = fbi+(x~xo)b3，l3 = fci+(x~xo)C3
[0067] lx=faiXsi+fbiYsi+fciZsi+(x-xo)a3Xsi+(x-xo)b3Ysi+(x-xo)c3Zsi
[0068] l4=fa2+(y-yo)a3，l5 = fb2+(y-yo)b3，l6 = fc2+(y-yo)C3
[0069] ly = fa2Xsi+fb2Ysi+fc2Zsi+(y-yo)a3Xsi+(y-yo)b3Ysi+(y-yo)c3Zsi
[0070] XQ，y()為像主點(diǎn)坐標(biāo)，X，y為該連接點(diǎn)的像點(diǎn)坐標(biāo)，31，32,33，13142，匕3,〇1，〇2,〇3為該 連接點(diǎn)對(duì)應(yīng)的角元素計(jì)算的旋轉(zhuǎn)矩陣元素，f為攝影中心到像片的垂距，X Sl，YSl，ZSl為該連 接點(diǎn)的定軌參數(shù)，
[0071 ] a\= cos<Picos -sin <p; sin (〇, sin K.t . a2=~cos^. sin ^.-sin sin (〇; cos at；.
[0072] _sin^cosM :bi = cosc〇i sinKi;b2 = cosc〇i cosKi;b3 = -sinc〇i
[0073] c{^\r\(p, cos at, rcos^. sin (〇} sin Kjt c.=-sin^. sin /c + cos^>. sinr^; cos/c. r ?>
[0074] 4 w !，Ki為該連接點(diǎn)的角元素。
[0075]可選地，該第二計(jì)算單元204，具體用于通過(guò)該連接點(diǎn)的像點(diǎn)坐標(biāo)、該地面坐標(biāo)值 和該初始姿態(tài)角元素值，并結(jié)合權(quán)矩陣計(jì)算得到初始姿態(tài)角元素修正值。
[0076]采用上述方案，可以在無(wú)地面控制點(diǎn)的情況下，僅利用星上下傳數(shù)據(jù)滿足目標(biāo)定 位精度要求的目的，從而解決了無(wú)地面控制點(diǎn)條件下的衛(wèi)星遙感影像的定位精度低的技術(shù) 問(wèn)題。
[0077]需要說(shuō)明的是，所屬本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡(jiǎn)潔， 上述描述的裝置和單元的具體工作過(guò)程和描述，可以參考前述方法實(shí)施例中的對(duì)應(yīng)過(guò)程， 在此不再贅述。
[0078] 上述本發(fā)明實(shí)施例序號(hào)僅僅為了描述，不代表實(shí)施例的優(yōu)劣。
[0079] 在本發(fā)明的上述實(shí)施例中，對(duì)各個(gè)實(shí)施例的描述都各有側(cè)重，某個(gè)實(shí)施例中沒(méi)有 詳述的部分，可以參見(jiàn)其他實(shí)施例的相關(guān)描述。
[0080] 在本申請(qǐng)所提供的幾個(gè)實(shí)施例中，應(yīng)該理解到，所揭露的技術(shù)內(nèi)容，可通過(guò)其它的 方式實(shí)現(xiàn)。其中，以上所描述的裝置實(shí)施例僅僅是示意性的，例如所述單元的劃分，可以為 一種邏輯功能劃分，實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí)可以有另外的劃分方式，例如多個(gè)單元或組件可以結(jié)合或 者可以集成到另一個(gè)系統(tǒng)，或一些特征可以忽略，或不執(zhí)行。另一點(diǎn)，所顯示或討論的相互 之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過(guò)一些接口，單元或模塊的間接耦合或通信連 接，可以是電性或其它的形式。
[0081] 所述作為分離部件說(shuō)明的單元可以是或者也可以不是物理上分開(kāi)的，作為單元顯 示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個(gè)地方，或者也可以分布到多個(gè) 單元上?？梢愿鶕?jù)實(shí)際的需要選擇其中的部分或者全部單元來(lái)實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例方案的目的。
[0082] 另外，在本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例中的各功能單元可以集成在一個(gè)處理單元中，也可以 是各個(gè)單元單獨(dú)物理存在，也可以兩個(gè)或兩個(gè)以上單元集成在一個(gè)單元中。上述集成的單 元既可以采用硬件的形式實(shí)現(xiàn)，也可以采用軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)。
[0083] 所述集成的單元如果以軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)并作為獨(dú)立的產(chǎn)品銷售或使用 時(shí)，可以存儲(chǔ)在一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中?；谶@樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上 或者說(shuō)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分或者該技術(shù)方案的全部或部分可以以軟件產(chǎn)品的形式 體現(xiàn)出來(lái)，該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)中，包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī) 設(shè)備(可為個(gè)人計(jì)算機(jī)、服務(wù)器或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例所述方法的全部或 部分步驟。而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括:U盤、只讀存儲(chǔ)器(R0M，Read-0nly Memory)、隨機(jī)存取存 儲(chǔ)器(RAM，Random Access Memory)、移動(dòng)硬盤、磁碟或者光盤等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的 介質(zhì)。
[0084]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng) 視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種衛(wèi)星影像定位的方法，其特征在于，包括： 獲取衛(wèi)星影像的定軌定姿數(shù)據(jù)； 根據(jù)所述定軌定姿數(shù)據(jù)，利用二次多項(xiàng)式模型擬合得到初始姿態(tài)角元素值； 根據(jù)所述初始姿態(tài)角元素值獲取連接點(diǎn)的角元素，結(jié)合所述衛(wèi)星影像連接點(diǎn)的定軌參 數(shù)以及像點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算得到該連接點(diǎn)的地面坐標(biāo)； 根據(jù)所述連接點(diǎn)的像點(diǎn)坐標(biāo)、地面坐標(biāo)和所述初始姿態(tài)角元素值，結(jié)合自適應(yīng)權(quán)值分 配剔除粗差點(diǎn)，通過(guò)后方交會(huì)計(jì)算得到初始姿態(tài)角元素修正值； 根據(jù)所述初始姿態(tài)角元素修正值修正所述初始姿態(tài)角元素值得到修正后的高精度初 始姿態(tài)角元素。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述初始姿態(tài)角元素值獲取連接 點(diǎn)的角元素，結(jié)合所述衛(wèi)星影像連接點(diǎn)的定軌參數(shù)以及像點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算得到該連接點(diǎn)的地面 坐標(biāo)包括： 根據(jù)所述初始姿態(tài)角元素值和定軌參數(shù)以及所述衛(wèi)星影像的連接點(diǎn)的像點(diǎn)坐標(biāo)通過(guò) 以下公式計(jì)算得到所述連接點(diǎn)的地面坐標(biāo)：其中，X、Y、Z為所述連接點(diǎn)的地面坐標(biāo)； li = fai+(x-xo)a3, l2 = fbi+(x-xo)b3, l3 = fci+(x-xo)c3 lx = faiXsi+fbiYsi+fciZsi+(x-xo)a3Xsi+(x-xo)b3Ysi+(x-xo)c3Zsi l4 = fa2+(y-yo)a3，l5 = fb2+(y-yo)b3，l6 = fc2+(y-yo)C3 ly = fa2Xsi+fb2Ysi+fc2Zsi+(y-yo)a3Xsi+(y-yo)b3Ysi+(y-yo)c3Zsi x〇，y〇為像主點(diǎn)坐標(biāo)，x，y為所述連接點(diǎn)的像點(diǎn)坐標(biāo)，ai，a2，a3，bi，b2，b3，ci，C2，C3為所述 連接點(diǎn)對(duì)應(yīng)的角元素計(jì)算的旋轉(zhuǎn)矩陣元素，f為攝影中心到像片的垂距，X Sl，YSl，ZSl為所述 連接點(diǎn)的定軌參數(shù)，3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述連接點(diǎn)的像點(diǎn)坐標(biāo)、地面 坐標(biāo)和所述初始姿態(tài)角元素值，結(jié)合自適應(yīng)權(quán)值分配剔除粗差點(diǎn)，通過(guò)后方交會(huì)計(jì)算得到 初始姿態(tài)角元素修正值包括： 通過(guò)該連接點(diǎn)的像點(diǎn)坐標(biāo)、所述地面坐標(biāo)值和所述初始姿態(tài)角元素值，并結(jié)合權(quán)矩陣 計(jì)算得到初始姿態(tài)角元素修正值。4. 一種衛(wèi)星影像定位的裝置，其特征在于，包括： 獲取單元，用于獲取衛(wèi)星影像的定軌定姿數(shù)據(jù)； 處理單元，用于根據(jù)所述定軌定姿數(shù)據(jù)，利用二次多項(xiàng)式模型擬合得到初始姿態(tài)角元 素值； 第一計(jì)算單元，用于根據(jù)所述初始姿態(tài)角元素值獲取連接點(diǎn)的角元素，結(jié)合所述衛(wèi)星 影像連接點(diǎn)的定軌參數(shù)以及像點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算得到該連接點(diǎn)的地面坐標(biāo)； 第二計(jì)算單元，用于根據(jù)所述連接點(diǎn)的像點(diǎn)坐標(biāo)、地面坐標(biāo)和所述初始姿態(tài)角元素值， 結(jié)合自適應(yīng)權(quán)值分配剔除粗差點(diǎn)，通過(guò)后方交會(huì)計(jì)算得到初始姿態(tài)角元素修正值； 修正單元，用于根據(jù)所述初始姿態(tài)角元素修正值修正所述初始姿態(tài)角元素值得到修正 后的高精度初始姿態(tài)角元素。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述第一計(jì)算單元，具體用于根據(jù)所述初 始姿態(tài)角元素值和定軌參數(shù)以及所述衛(wèi)星影像的連接點(diǎn)的像點(diǎn)坐標(biāo)通過(guò)以下公式計(jì)算得 到所述連接點(diǎn)的地面坐標(biāo)：其中，X、Y、Z為所述地面坐標(biāo)。 li = fai+(x-xo)a3, l2 = fbi+(x-xo)b3, l3 = fci+(x-xo)c3 lx = faiXsi+fbiYsi+fciZsi+(x-xo)a3Xsi+(x-xo)b3Ysi+(x-xo)c3Zsi l4 = fa2+(y-yo)a3，l5 = fb2+(y-yo)b3，l6 = fc2+(y-yo)C3 ly = fa2Xsi+fb2Ysi+fc2Zsi+(y-yo)a3Xsi+(y-yo)b3Ysi+(y-yo)c3Zsi x〇，y〇為像主點(diǎn)坐標(biāo)，x，y為所述連接點(diǎn)的像點(diǎn)坐標(biāo)，ai，a2，a3，bi，b2，b3，ci，C2，C3為所述 連接點(diǎn)對(duì)應(yīng)的角元素計(jì)算的旋轉(zhuǎn)矩陣元素，f為攝影中心到像片的垂距，X Sl，YSl，ZSl為所述 連接點(diǎn)的定軌參數(shù)，6. 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的裝置，其特征在于，所述第二計(jì)算單元，具體用于通過(guò)該連 接點(diǎn)的像點(diǎn)坐標(biāo)、所述地面坐標(biāo)值和所述初始姿態(tài)角元素值，并結(jié)合權(quán)矩陣計(jì)算得到初始 姿態(tài)角元素修正值。
【文檔編號(hào)】G06T7/00GK105931248SQ201610297917
【公開(kāi)日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年5月6日
【發(fā)明人】陳剛, 王, 王一, 靳笑琳, 趙瑩芝, 折曉宇, 范曉敏
【申請(qǐng)人】西安航天天繪數(shù)據(jù)技術(shù)有限公司