[發(fā)明專利]基于星間激光測距的精確定位方法

在審

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• 申請日: 2022-09-06
• 公開（公告）號: CN115372939A
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 不公告發(fā)明人
• 申請（專利權(quán)）人: 南京天際易達通信技術(shù)有限公司
• 主分類號: G01S7/483
• 分類號: G01S7/483;G01S7/495;G01S7/497;G01S17/08
• 代理公司: 深圳信科專利代理事務(wù)所(普通合伙) 44500
• 代理人: 劉嘉怡

本發(fā)明涉及基于星間激光測距的精確定位方法，包括如下步驟：S01：在導(dǎo)航衛(wèi)星上搭載星間激光測距設(shè)備和CCD相機，激光測距設(shè)備獲取導(dǎo)航衛(wèi)星之間的雙向激光測距觀測量，CCD相機獲取CCD圖像，并通過DEM數(shù)據(jù)輔助下對CCD圖像進行幾何校正；S02：地面監(jiān)測站接收觀測數(shù)據(jù)，與步驟S01獲取的星間激光測距數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)組合，根據(jù)組合數(shù)據(jù)得到初始方位元素，利用初始方位元素和CCD圖像計算坐標；S03：數(shù)據(jù)處理中心生成導(dǎo)航衛(wèi)星軌道及鐘差產(chǎn)品。本發(fā)明利用衛(wèi)星之間星間測距觀測量以及CCD相機測量參數(shù)，提高動態(tài)點位的定位效率，同時減少定位誤差，可以很好地解決由于衛(wèi)星激光測距誤差，提高了導(dǎo)航衛(wèi)星的測量精度，具有較強的適用性和實用價值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及遙感對地觀測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及基于星間激光測距的精確定位方法。

背景技術(shù)

衛(wèi)星激光測距是利用安置在地面上的衛(wèi)星激光測距系統(tǒng)所發(fā)射的激光脈沖，跟蹤觀測裝有激光反射棱鏡的人造地球衛(wèi)星，以測定測站到衛(wèi)星之間的距離的技術(shù)和方法。是衛(wèi)星單點定位中精度最高的一種，可達厘米級。但是現(xiàn)有的衛(wèi)星激光測距會受到很多影響，其中激光測距和激光光束指向會直接造成激光光斑位置產(chǎn)生偏移，還有會有大氣、測時等因素的影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點，而提出的基于星間激光測距的精確定位方法。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

基于星間激光測距的精確定位方法，包括如下步驟：

S01：在導(dǎo)航衛(wèi)星上搭載星間激光測距設(shè)備和CCD相機，激光測距設(shè)備獲取導(dǎo)航衛(wèi)星之間的雙向激光測距觀測量，CCD相機獲取CCD圖像，并通過DEM數(shù)據(jù)輔助下對CCD圖像進行幾何校正；

S02：地面監(jiān)測站接收觀測數(shù)據(jù)，與步驟S01獲取的星間激光測距數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)組合，根據(jù)組合數(shù)據(jù)得到初始方位元素，利用初始方位元素和CCD圖像計算坐標；

S03：數(shù)據(jù)處理中心生成導(dǎo)航衛(wèi)星軌道及鐘差產(chǎn)品，同時確定每顆衛(wèi)星的非整數(shù)模糊度參數(shù)，發(fā)送給用戶；

S04：用戶接收導(dǎo)航信號，獲取相位觀測坐標，并解碼得到導(dǎo)航衛(wèi)星的星間激光測距數(shù)據(jù)，以及激光測距設(shè)備與導(dǎo)航信號發(fā)射設(shè)備之間的時延參數(shù)信息，并對激光測距觀測量參數(shù)進行預(yù)處理；

S05：用戶利用觀測得到的導(dǎo)航衛(wèi)星相位觀測量和星間精密距離，結(jié)合CCD圖像和用戶接收的相位中心參數(shù)，確定自身位置。

進一步的，S01中，獲取CCD圖像成像時衛(wèi)星平臺的瞬時姿態(tài)數(shù)據(jù)、CCD圖像的像元畸變參數(shù)，獲得測區(qū)的DEM數(shù)據(jù)；

進一步的，S02中，CCD圖像計算坐標：獲取DEM數(shù)據(jù)，獲得與CCD圖像相一致的區(qū)域，使用12.5米分辨率的ALOS PALSAR數(shù)據(jù)，計算這些像元的標準差，將該標準差作為該像元的地形起伏度的計算結(jié)果。

進一步的，S04中，預(yù)處理包括粗差剔除、相對論修正、設(shè)備時延修正，消除系統(tǒng)誤差，并通過雙向測距觀測量的相加、相減組合，形成與導(dǎo)航信號發(fā)射時刻對應(yīng)的星間精密距離和鐘差信息。

進一步的，根據(jù)坐標計算誤差，給定誤差值，誤差大于給定誤差值，則根據(jù)結(jié)果進行迭代。

進一步的，激光測距設(shè)備信號收發(fā)時延參數(shù)變化小于0.3ns/24h。

本發(fā)明的有益效果為：

1、利用衛(wèi)星之間星間測距觀測量以及CCD相機測量參數(shù)，提高動態(tài)點位的定位效率，同時減少定位誤差，可以很好地解決由于衛(wèi)星激光測距誤差，提高了導(dǎo)航衛(wèi)星的測量精度，具有較強的適用性和實用價值。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提出的基于星間激光測距的精確定位方法的流程示意圖。

具體實施方式