[發(fā)明專利]一種基于天文技術(shù)的空間指向測(cè)量?jī)x器標(biāo)定方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110285856.8
• 申請(qǐng)日: 2021-03-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113034610B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-06-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳奮陟;王立;鄭然;武延鵬;劉魯;王苗苗;王艷寶
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京控制工程研究所
• 主分類號(hào): G06T7/80
• 分類號(hào): G06T7/80;G06T5/00
• 代理公司: 中國(guó)航天科技專利中心 11009
• 代理人: 張麗娜

1.一種基于天文技術(shù)的空間指向測(cè)量?jī)x器標(biāo)定方法，其特征在于包括如下步驟：

步驟(一)，進(jìn)行地球表面光學(xué)影像采集；

步驟(二)，進(jìn)行陸標(biāo)特征點(diǎn)提取，具體方法為：從光學(xué)影像上選取N個(gè)陸標(biāo)，提取特征的圖像坐標(biāo)為(u_p,i，v_p,i)，其中，p＝1,2，…N，表示第p個(gè)陸標(biāo)；(u_p,i，v_p,i)表示第p個(gè)陸標(biāo)第i個(gè)特征在圖像上的像點(diǎn)坐標(biāo)，u_p,i表示第p個(gè)陸標(biāo)第i個(gè)特征在圖像行方向上的像點(diǎn)坐標(biāo)，v_p,i表示第p個(gè)陸標(biāo)第i個(gè)特征在圖像列方向上的像點(diǎn)坐標(biāo)，i＝1,2,……k表示描述該陸標(biāo)的第i個(gè)特征點(diǎn)，k表示第p個(gè)陸標(biāo)的特征點(diǎn)個(gè)數(shù)；

步驟(三)，進(jìn)行陸標(biāo)特征點(diǎn)匹配，具體方法為：將選取的陸標(biāo)與地球陸標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行匹配，從地球陸標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)中識(shí)別選取的陸標(biāo)特征點(diǎn)；

步驟(四)，計(jì)算陸標(biāo)特征點(diǎn)觀測(cè)矢量，具體方法為：對(duì)每個(gè)識(shí)別的陸標(biāo)特征點(diǎn)，按照空間指向測(cè)量?jī)x器測(cè)量模型計(jì)算描述陸標(biāo)特征點(diǎn)的圖像坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的特征觀測(cè)矢量表示第p個(gè)陸標(biāo)的第i個(gè)特征點(diǎn)的觀測(cè)矢量；

步驟(五)，計(jì)算陸標(biāo)特征點(diǎn)約束矢量，具體方法為：對(duì)每個(gè)識(shí)別的陸標(biāo)特征點(diǎn)，根據(jù)地球陸標(biāo)特征數(shù)據(jù)庫(kù)中陸標(biāo)的赤經(jīng)α_p,i、赤緯δ_p,i計(jì)算特征約束矢量V_p,i；α_p,i表示第p個(gè)陸標(biāo)第i個(gè)特征點(diǎn)在陸標(biāo)特征數(shù)據(jù)庫(kù)中的赤經(jīng)，δ_p,i表示第p個(gè)陸標(biāo)第i個(gè)特征點(diǎn)在陸標(biāo)特征數(shù)據(jù)庫(kù)中的赤緯，V_p,i表示對(duì)第p個(gè)陸標(biāo)第i個(gè)特征點(diǎn)計(jì)算的特征約束矢量；

步驟(六)，建立約束方程，求解模型參數(shù)，具體方法為：陸標(biāo)特征點(diǎn)觀測(cè)矢量與約束矢量V_p,i存在偏差，通過(guò)最優(yōu)化方法使得偏差達(dá)到最小時(shí)的參數(shù)即為空間指向測(cè)量?jī)x器的標(biāo)定系數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于天文技術(shù)的空間指向測(cè)量?jī)x器標(biāo)定方法，其特征在于：所述步驟(一)中，進(jìn)行地球表面光學(xué)影像采集的具體方法為：在設(shè)定軌道高度H上，將空間指向測(cè)量?jī)x器對(duì)準(zhǔn)地球，使得地球成像盡可能覆蓋儀器視場(chǎng)范圍；設(shè)置積分時(shí)間，使得地球表面紋理能夠清晰成像。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于天文技術(shù)的空間指向測(cè)量?jī)x器標(biāo)定方法，其特征在于：軌道高度H滿足H≤D/Fov，其中D表示地球直徑，F(xiàn)ov表示空間指向測(cè)量?jī)x器的觀測(cè)視場(chǎng)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于天文技術(shù)的空間指向測(cè)量?jī)x器標(biāo)定方法，其特征在于：所述步驟(二)中，陸標(biāo)包括人工陸標(biāo)以及海岸線自然陸標(biāo)，陸標(biāo)數(shù)量N≥15，均勻分布在空間指向測(cè)量?jī)x器全視場(chǎng)范圍內(nèi)。