[發(fā)明專利]雙線陣TDI空間相機對動態(tài)飛機運動特性的分析方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810750402.1
• 申請日: 2018-07-10
• 公開（公告）號: CN108961319B
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發(fā)明（設計）人: 楊秀彬;朱琳;王旻;徐超;徐婷婷
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: G06T7/292
• 分類號: G06T7/292
• 代理公司: 長春眾邦菁華知識產權代理有限公司 22214
• 代理人: 朱紅玲

1.雙線陣TDI空間相機對動態(tài)飛機運動特性的分析方法，其特征是，該方法由以下步驟實現(xiàn)：

步驟一、確定雙線陣TDI相機的排列位置；

雙線陣TDI相機由兩行各自在同一直線且相互平行的TDI CCD組成，所述TDI CCD的像元尺寸為a，所述相互平行的TDI CCD的平行間距為d，所述d的范圍為1mmd100mm；

步驟二、計算步驟一所述的雙線陣TDI相機對同一動態(tài)目標成像的時間間隔；

具體為：將衛(wèi)星在軌飛行速度映射至TDI相機像面并求解，對應的關系式為：

GM＝gR²

式中，設m'為地球表面某一物體質量，R為地球半徑，M為地球質量，H為衛(wèi)星高度，G為地球引力常數(shù)，g為重力加速度；m為衛(wèi)星質量，V為衛(wèi)星對地心的絕對速度，v為衛(wèi)星對地的速度，v'為像點在焦平面的移動速度，f為雙線陣TDI相機焦距，R₀為側擺對應的圓環(huán)半徑，雙線陣TDI相機成像的時間差T為平行間距d與像點在焦平面的移動速度的比值；

步驟三、計算同一動態(tài)目標兩次成像的中心點的位置；

采用中值法求取第i架動態(tài)飛行的飛機中心點(x_i，y_i)的位置，用公式表示為：

式中，Q(x_i)為二維圖像上第i架動態(tài)飛機所在區(qū)域的x方向的一維灰度分布函數(shù)，Q(x_i)_max為第i架動態(tài)飛機x方向內的最大灰度值,Q(x_i)_min為第i架動態(tài)飛機x方向內的最小灰度值，Q(x_io)為第i架動態(tài)飛機x方向中心點x_io處的灰度值；Q(y_i)為二維圖像上第i架動態(tài)飛機所在區(qū)域的y方向的一維灰度分布函數(shù)，Q(y_i)_max為第i架動態(tài)飛機y方向內的最大灰度值,Q(y_i)_min為第i架動態(tài)飛機y方向內的最小灰度值，Q(y_io)為第i架動態(tài)飛機y方向中心點y_io處的灰度值；(x，y)為飛機影像各像點的坐標值，I(x_i,y_i)為飛機影像各像點的灰度值，通過三次及以上插值即可獲得足夠的精度，y方向的處理同x方向；

步驟四、運動目標動態(tài)特性分析計算；

根據步驟三中獲得的同一動態(tài)目標兩次成像的中心點位置，求取二維平面內的同一動態(tài)目標兩次中心點位置x方向的距離Δx和同一動態(tài)目標兩次中心點位置y方向的距離Δy；計算飛機在焦平面飛行的距離l，飛行方向α和速度V_plane；用下式表示為：

V_plane＝(l/T)×H/f；

α＝atan(Δx/Δy)。