星载线阵遥感器在轨几何外检校技术研究

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1、第37卷第5期航天返回与遥感2016年10月SPACECRAFTRECOVERY&REMOTESENSING111星载线阵遥感器在轨几何外检校技术研究周楠何红艳（北京空间机电研究所，北京100094）摘要文章叙述了星载线阵遥感器的严格成像几何模型，分析了姿态角误差随时间的变化情况，发现俯仰角误差和滚动角误差随时间变化的线性规律。在此基础上，提出一种基于姿态角常差检校模型同时顾及姿态角误差随时间变化的线性量的在轨几何外检校方法，检校参数不仅由三个角元素误差组成，同时包含俯仰角误差和滚动角误差随时间变化的线性量，并给出了相应参

2、数求解方法。利用高精度控制数据和高分辨率卫星影像验证了文章的模型和算法。试验结果表明，改进后的外检校试验结果优于常差检校模型，尤其是在线阵方向上的定位精度从17.9个像素提高到1.0个像素，这说明了俯仰角误差随时间变化的线性量影响很大；在沿轨方向的定位精度从5.3个像素提高到3.7个像素，说明滚动角上的随时间变化的线性量客观存在，但是相对于俯仰角误差随时间变化的线性量影响不大。采用文章提出的在轨几何外检校方法，影像定位精度显著提升。关键词外检校常差检校线性量星载线阵遥感器中图分类号:P236文献标志码:A文章编号:1009

3、-8518(2016)05-0111-08DOI:10.3969/j.issn.1009-8518.2016.05.013ResearchofGeometricExteriorCalibrationofSpace-borneLinearArraySensorZHOUNanHEHongyan（BeijingInstituteofSpaceMechanics&Electricity,Beijing100094,China）AbstractThispaperbrieflydescribesimaginggeometricmode

4、lofspace-bornelineararraysensors,analyzesattitudeanglevariationwithtimeandfoundsoutalinearrulethatthepitchangleandrollangleerrorvariywithtime.Onthisbasis,anovelmethodofin-orbitgeometricexteriorcalibrationisproposedforgeome-tricexteriorcalibration,whichisbasedonthe

5、constantattitudeerrormodelandtakesintoaccounttheamountofattitudeerrorsoflinearchangewithtime.Also,acorrespondingparameterssolutionisgiven.Themodelandalgorithmofthisarticleareverifiedbyusinghigh-precisiongroundcontrolpointsandhigh-resolutionsatelliteimagery.Experim

6、entsindicatethattheimprovedexteriorcalibrationresultsarebetterthanthoseofthepreviousalgorithm.Especially,thepositioningaccuracyofthelineararraydirectionisimprovedfrom17.9pixelsto1.0pixel,whichshowsthattheeffectofthelinearamountofpitchangleerrorchangewithtimeissign

7、ificant.Thepositioningaccuracyoftheflightdirectionisimprovedfrom5.3pixelsto3.7pixels,whichshowsthattheli-nearamountofrollangleerrorchangewithtimeisobjectivereality,butithasalittleeffectwithrespecttothelinearamountofpitchangleerrorchangewithtime.Byusingtheproposedm

8、ethod,theimagepositioningac-curacywassignificantlyimproved.Keywordsexteriorcalibration;constantattitudeerror;linearamount;space-bornelineararraysensor收稿