[發明專利]基于衛星觀測角誤差估計的定位方法

在審

• 申請號: 201911333635.2
• 申請日: 2019-12-20
• 公開（公告）號: CN111060078A
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發明（設計）人: 彭耿;楊中書;商旭升;王吉心;李濤
• 申請（專利權）人: 彭耿
• 主分類號: G01C11/04
• 分類號: G01C11/04;G06F17/10;G06T17/05
• 代理公司: 北京卓唐知識產權代理有限公司 11541
• 代理人: 唐海力

1.一種基于衛星觀測角誤差估計的定位方法，其特征在于，包括：

在第一景圖像上選取控制點，獲取所述控制點的精確地理坐標和高程信息；

根據所述高程信息，得到所述控制點在地心旋轉坐標系下的粗略坐標；

將所述控制點的精確地理坐標轉換為所述地心旋轉坐標系下的坐標，并將其減去所述粗略坐標得到所述控制點在所述地心旋轉坐標系中的坐標誤差；

根據所述坐標誤差，計算觀測角誤差；

將所述觀測角誤差補償到第二景圖像中，得到精確的觀測角值；

根據所述精確的觀測角值，計算得到第二景圖像中像素點的至少包括經緯度的地理坐標。

2.根據權利要求1所述的基于衛星觀測角誤差估計的定位方法，其特征在于，在第一景圖像上選取控制點，獲取所述控制點的精確地理坐標和高程信息包括：

選取第一景圖像的少量控制點，在數字地圖上獲得相應控制點的精確地理坐標其中，n為控制點的數目；并使用DEM模型獲得控制點的高程信息(L_i,B_i,H_i),i＝1,...,n。

3.根據權利要求1所述的基于衛星觀測角誤差估計的定位方法，其特征在于，根據所述高程信息，得到所述控制點在地心旋轉坐標系下的粗略坐標包括：

使用獲得的高程信息(L_i,B_i,H_i),i＝1,...,n，通過直接定位法計算所述第一景圖像上的控制點在地心旋轉坐標系下的粗略坐標(X_i,Y_i,Z_i),i＝1,...,n。

4.根據權利要求1所述的基于衛星觀測角誤差估計的定位方法，其特征在于，將所述控制點的精確地理坐標轉換為所述地心旋轉坐標系下的坐標，并將其減去所述粗略坐標得到所述控制點在所述地心旋轉坐標系中的坐標誤差包括：

將精確地理坐標轉換為高程信息(L⁰_i,B⁰_i,H⁰_i),i＝1,...,n，轉換公式如下：

將(L⁰_i,B⁰_i,H⁰_i),i＝1,...,n轉換為地心旋轉坐標系下對應的坐標

將減去粗略坐標(X_i,Y_i,Z_i),i＝1,...,n，得到控制點在地心旋轉坐標系中的坐標誤差(ΔX,ΔY,ΔZ)。

5.根據權利要求1所述的基于衛星觀測角誤差估計的定位方法，其特征在于，根據所述坐標誤差，計算觀測角誤差包括：

設衛星傳感器觀測角存在一定的系統誤差Δψ_x,Δψ_y，

根據星體坐標系到軌道坐標系以及軌道坐標系到協議慣性坐標系的變換關系，得到衛星本體坐標系中的觀測向量誤差傳遞到地心旋轉坐標系中的觀測向量誤差。

6.根據權利要求1所述的基于衛星觀測角誤差估計的定位方法，其特征在于，將所述觀測角誤差補償到同軌第二景圖像中，得到精確的觀測角值包括：

將得到的觀測角誤差補償到同軌第二景圖像中，得到觀測角的精確值為(ψ_x+Δψ_x,ψ_y+Δψ_y)，其中，衛星傳感器觀測角的誤差為(Δψ_x,Δψ_y)，設衛星傳感器觀測角存在一定的系統誤差Δψ_x,Δψ_y。

7.根據權利要求1所述的基于衛星觀測角誤差估計的定位方法，其特征在于，在地理坐標系中地面上任何一點的坐標可以用(L,B,H)或者(X,Y,Z)來表示，其中，L為地面點所在的大地子午面與本初子午面所構成的二面角，B為地面點所對應橢球的法線與赤道面的夾角，H為橢球高，即地面點沿法線到橢球面的距離。