申请/专利权人：哈尔滨工业大学(深圳)(哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院)

申请日：2024-03-14

公开（公告）日：2024-06-18

公开（公告）号：CN117892039B

主分类号：G06F17/10

分类号：G06F17/10;G01C11/04

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.18#授权;2024.05.03#实质审查的生效;2024.04.16#公开

摘要：一种垂轨旋转摆扫成像卫星的分片式有理函数模型生成方法，包括：S1、获取垂轨旋转摆扫成像卫星的原始遥感影像数据以及摆扫时刻的姿态与轨道数据；S2、建立垂轨旋转摆扫成像卫星严格成像模型，所述成像模型包括地球曲率改正；S3、在所述成像模型的基础上，分别为海洋区域和陆地区域构建像方‑物方对应格网；S4、利用构建的像方‑物方对应格网中对应的像方‑物方点，通过最小二乘法生成摆扫时刻的每个片的有理多项式系数，得到垂轨旋转摆扫成像卫星分片1A级有理函数模型。该方法能够充分提高有理函数模型的精度，提升卫星定位精度。

主权项：1.一种垂轨旋转摆扫成像卫星的分片式有理函数模型生成方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、获取垂轨旋转摆扫成像卫星的原始遥感影像数据以及摆扫时刻的姿态与轨道数据；其中，所述原始遥感影像数据的每帧影像分为多片，每片对应一个姿态与轨道数据；S2、建立垂轨旋转摆扫成像卫星严格成像模型，所述成像模型包括地球曲率改正；其中，将影像中的每个点的三维坐标从地心坐标系转换到地面坐标系，考虑地球的实际曲率和形状，对每个点的三维坐标，根据其与地心的距离和方向来计算其在地面坐标系中的位置；S3、在所述成像模型的基础上，分别为海洋区域和陆地区域构建像方-物方对应格网；其中，所述海洋区域基于严格成像模型参数构建虚拟的三维像方-物方格网，所述陆地区域基于控制点的像方坐标和物方坐标构建三维像方-物方格网；S4、利用构建的像方-物方对应格网中对应的像方-物方点，通过最小二乘法生成摆扫时刻的每个片的有理多项式系数，得到垂轨旋转摆扫成像卫星分片1A级有理函数模型；步骤S1中，通过拉格朗日插值和球面插值法内插得到每片的姿态与轨道数据；步骤S3中，所述海洋区域利用影像内插得到像方格网，利用严格成像模型参数构建影像边界处的网格点并生成物方格网，从而构建所述虚拟的三维像方-物方格网；所述陆地区域通过选用带有几何定位参数和控制点的影像作为控制片，根据分片CMOS的地面范围查询对应控制片，并通过影像匹配技术将控制片的加密点作为物方控制点映射至CMOS影像，而像方点则由物方控制点根据影像匹配结果确定，进而得到控制点的像方坐标和物方坐标，从而构建三维像方-物方格网；步骤S4中，所述有理函数模型通过投影函数来描述像点坐标和相应点物方坐标之间的关系，所述投影函数是将格网中像点坐标描述为以相应点物方坐标为自变量的比值多项式，其根据物方坐标计算对应的像点坐标，所述比值多项式通过最小二乘法根据像方-物方格网中的数据点拟合得到，通过最小化重投影误差找到最优解。

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