[發明專利]一種用于運動目標監測的遙感衛星光行差校正方法及系統

有效

• 申請號: 202110602895.6
• 申請日: 2021-05-31
• 公開（公告）號: CN113483783B
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 董瑤海;王田野;呂旺;沈毅力;尤超藍
• 申請（專利權）人: 上海衛星工程研究所
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00;G01S19/23
• 代理公司: 上海段和段律師事務所 31334
• 代理人: 李佳俊;郭國中

1.一種用于運動目標監測的遙感衛星光行差校正方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1：計算衛星和監測目標的運動速度，并獲取二者的相對運動速度；

步驟S2：計算衛星監測目標的視線在慣性系下投影，并作為光線的傳播方向；

步驟S3：計算觀測光線的光行差偏角；

步驟S4：通過坐標變換進行光行差偏角校正，獲取運動目標的精確指向信息；

所述步驟S4中，光行差偏角的校正結合步驟S1計算出的相對運動速度、步驟S2中計算出光纖傳播方法和步驟S3中計算出的光行差偏角，通過坐標變換的方法進行光行差校正，獲取衛星觀測目標光線的真實方向；

先計算相對慣性速度和光線的傳播方向組成平面的單位法線；

上式中，V_i為衛星相對目標的運動速度在慣性系投影，R_i為光線傳播方向在慣性系投影，e為相對慣性速度和光線的傳播方向組成平面的單位法線；

然后，計算光線的傳播方向相對真實方向的傳遞矩陣，表達式如下：

上式中，C為傳遞矩陣，β為光行差偏角，e為相對慣性速度和光線的傳播方向組成平面的單位法線，e_x、e_y、e_z是矢量e的坐標值；

根據上述傳遞矩陣，計算出光線的真實方向，計算公式如下：

R₀＝C·R_i

上式中，C為傳遞矩陣，R₀為光線的真實方向在慣性系投影，R_i為光線的傳播方向在慣性系投影。

2.根據權利要求1所述的一種用于運動目標監測的遙感衛星光行差校正方法，其特征在于：所述步驟S1中的運動速度，運動速度的計算方法以慣性系為參考基準，獲取慣性系內的相對運動速度。

3.根據權利要求1所述的一種用于運動目標監測的遙感衛星光行差校正方法，其特征在于：所述步驟S2中，衛星監測目標視線的計算采用基于衛星姿態軌道測量信息計算，并投影至慣性坐標系，作為光線的傳播方向。

4.根據權利要求1所述的一種用于運動目標監測的遙感衛星光行差校正方法，其特征在于：所述步驟S3中，在光行差偏角的計算中，速度矢量采用衛星和觀測目標的合成速度，以解決運動目標的光學差校正問題。

5.一種用于運動目標監測的遙感衛星光行差校正系統，其特征在于，包括以下模塊：

模塊M1：計算衛星和監測目標的運動速度，并獲取二者的相對運動速度；

模塊M2：計算衛星監測目標的視線在慣性系下投影，并作為光線的傳播方向；

模塊M3：計算觀測光線的光行差偏角；

模塊M4：通過坐標變換進行光行差偏角校正，獲取運動目標的精確指向信息；

所述模塊M4中，光行差偏角的校正結合模塊M1計算出的相對運動速度、模塊M2中計算出光纖傳播方法和模塊M3中計算出的光行差偏角，通過坐標變換的方法進行光行差校正，獲取衛星觀測目標光線的真實方向；

先計算相對慣性速度和光線的傳播方向組成平面的單位法線；

上式中，V_i為衛星相對目標的運動速度在慣性系投影，R_i為光線傳播方向在慣性系投影，e為相對慣性速度和光線的傳播方向組成平面的單位法線；

然后，計算光線的傳播方向相對真實方向的傳遞矩陣，表達式如下：

上式中，C為傳遞矩陣，β為光行差偏角，e為相對慣性速度和光線的傳播方向組成平面的單位法線，e_x、e_y、e_z是矢量e的坐標值；

根據上述傳遞矩陣，計算出光線的真實方向，計算公式如下：

R₀＝C·R_i

上式中，C為傳遞矩陣，R₀為光線的真實方向在慣性系投影，R_i為光線的傳播方向在慣性系投影。