目錄
序一
序二
前言
第1章 緒論 1
1.1 光學(xué)衛(wèi)星高精度幾何處理的背景和意義 1
1.2 光學(xué)衛(wèi)星高精度幾何處理的關(guān)鍵技術(shù) 2
1.2.1 成像幾何模型 2
1.2.2 精密定軌技術(shù) 3
1.2.3 精密定姿技術(shù) 3
1.2.4 幾何檢校技術(shù) 4
1.3 光學(xué)衛(wèi)星高精度幾何處理的研究現(xiàn)狀 5
1.3.1 成像幾何模型研究現(xiàn)狀 5
1.3.2 精密定軌技術(shù)研究現(xiàn)狀 6
1.3.3 精密定姿技術(shù)研究現(xiàn)狀 7
1.3.4 幾何檢校技術(shù)研究現(xiàn)狀 8
1.4 資源三號(hào)衛(wèi)星幾何處理綜述 9
1.5 本書的主要內(nèi)容和安排 10
第2章 時(shí)間系統(tǒng)和坐標(biāo)系統(tǒng) 11
2.1 時(shí)間系統(tǒng) 11
2.1.1 世界時(shí) 11
2.1.2 原子時(shí) 12
2.1.3 力學(xué)時(shí) 13
2.1.4 協(xié)調(diào)世界時(shí) 13
2.1.5 GPS時(shí)間系統(tǒng) 14
2.1.6 歷元表示 14
2.1.7 時(shí)間系統(tǒng)之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系 15
2.2 坐標(biāo)系統(tǒng) 16
2.2.1 影像坐標(biāo)系 16
2.2.2 相機(jī)坐標(biāo)系 17
2.2.3 本體坐標(biāo)系 17
2.2.4 空間固定慣性參考系 18
2.2.5 軌道坐標(biāo)系 18
2.2.6 地球固定地面參考系 19
2.2.7 星敏本體坐標(biāo)系 20
2.2.8 陀螺組合件坐標(biāo)系 20
2.3 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換 20
2.3.1 影像坐標(biāo)系與相機(jī)坐標(biāo)系間的轉(zhuǎn)換 20
2.3.2 相機(jī)坐標(biāo)系與本體坐標(biāo)系間的轉(zhuǎn)換 20
2.3.3 本體坐標(biāo)系與軌道坐標(biāo)系間的轉(zhuǎn)換 21
2.3.4 軌道坐標(biāo)系與空間固定慣性參考系間的轉(zhuǎn)換 22
2.3.5 空間固定慣性參考系與地球固定參考系間的轉(zhuǎn)換 23
第3章 光學(xué)衛(wèi)星成像幾何模型 24
3.1 光學(xué)衛(wèi)星成像方式 24
3.1.1 攝影型傳感器成像 25
3.1.2 掃描型傳感器成像 26
3.2 光學(xué)衛(wèi)星嚴(yán)密成像幾何模型 26
3.2.1 嚴(yán)密成像幾何模型概述 26
3.2.2 觀測(cè)數(shù)據(jù) 27
3.2.3 軌道、姿態(tài)與視角內(nèi)插 30
3.2.4 嚴(yán)密成像幾何模型構(gòu)建 31
3.2.5 嚴(yán)密成像幾何模型的正反計(jì)算 33
3.3 光學(xué)衛(wèi)星RPC模型 37
3.3.1 RPC模型概述 38
3.3.2 RPC模型的形式 40
3.3.3 最小二乘法求解RPC模型 42
3.3.4 無偏估計(jì)法求解RPC模型 45
3.3.5 RPC模型的正反計(jì)算 46
3.3.6 RPC模型精化 47
3.3.7 RPC模型小結(jié) 49
3.4 資源三號(hào)衛(wèi)星成像模型構(gòu)建與分析 50
3.4.1 資源三號(hào)衛(wèi)星嚴(yán)密成像幾何模型 50
3.4.2 資源三號(hào)衛(wèi)星的RPC模型 56
第4章 衛(wèi)星精密定軌方法 62
4.1 衛(wèi)星定軌方法概述 62
4.2 星載GPS定軌原理 64
4.2.1 衛(wèi)星觀測(cè)模型 64
4.2.2 衛(wèi)星攝動(dòng)力模型 69
4.2.3 參數(shù)估計(jì)方法 76
4.2.4 軌道精度評(píng)估 79
4.3 SLR聯(lián)測(cè) 84
4.3.1 衛(wèi)星激光測(cè)距概述 84
4.3.2 SLR國際聯(lián)測(cè)流程 88
4.3.3 衛(wèi)星預(yù)報(bào)方法 89
4.3.4 資源三號(hào)衛(wèi)星聯(lián)測(cè)情況 94
4.4 資源三號(hào)衛(wèi)星定軌結(jié)果 96
4.4.1 資源三號(hào)衛(wèi)星定軌 96
4.4.2 星載GPS數(shù)據(jù)評(píng)估 97
4.4.3 事后精密定軌結(jié)果與精度驗(yàn)證 100
4.4.4 星上實(shí)時(shí)定軌精度評(píng)估 103
第5章 精密定姿技術(shù) 105
5.1 姿態(tài)的表達(dá)形式 105
5.2 星敏定姿 108
5.2.1 概述 108
5.2.2 星敏定姿 110
5.3 陀螺定姿 119
5.3.1 概述 119
5.3.2 陀螺定姿 121
5.4 星敏/陀螺聯(lián)合定姿 122
5.4.1 概述 122
5.4.2 衛(wèi)星姿態(tài)運(yùn)動(dòng)學(xué)方程 123
5.4.3 星敏/陀螺聯(lián)合濾波 123
5.4.4 仿真試驗(yàn)分析 127
5.5 資源三號(hào)衛(wèi)星實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)處理與分析 133
5.5.1 基于星圖的星敏定姿結(jié)果 133
5.5.2 聯(lián)合濾波處理 140
第6章 幾何檢校場(chǎng)系統(tǒng) 147
6.1 國內(nèi)外幾何檢校場(chǎng)建設(shè)情況 147
6.1.1 國內(nèi)檢校場(chǎng)現(xiàn)狀 147
6.1.2 國外檢校場(chǎng)現(xiàn)狀 147
6.2 幾何檢校場(chǎng)建設(shè)方案 154
6.2.1 資源三號(hào)檢校場(chǎng)功能 154
6.2.2 資源三號(hào)檢校場(chǎng)的指標(biāo)要求 155
6.2.3 資源三號(hào)幾何檢校場(chǎng)設(shè)計(jì)基本條件 155
6.3 檢校場(chǎng)地選址分析 159
6.3.1 全國氣象和地形條件選址分析 159
6.3.2 重點(diǎn)區(qū)域優(yōu)化選址分析 163
6.3.3 資源三號(hào)衛(wèi)星數(shù)字幾何檢校場(chǎng)概況 175
6.4 專業(yè)測(cè)繪標(biāo)志設(shè)計(jì) 175
6.4.1 國內(nèi)外遙感處理人工標(biāo)志概況 175
6.4.2 移動(dòng)式檢校作業(yè)方案設(shè)計(jì) 178
6.4.3 專業(yè)測(cè)繪標(biāo)志研制方案 181
6.4.4 資源三號(hào)專業(yè)測(cè)繪標(biāo)志建設(shè)情況 184
第7章 光學(xué)衛(wèi)星幾何檢校技術(shù) 186
7.1 用于檢校的嚴(yán)密幾何成像模型 186
7.2 幾何檢�？刂泣c(diǎn)提取 187
7.2.1 高精度配準(zhǔn) 187
7.2.2 專業(yè)測(cè)繪標(biāo)志提取 191
7.3 幾何檢校方法 195
7.3.1 外方位元素檢校 195
7.3.2 內(nèi)方位元素檢校 197
7.3.3 多區(qū)域內(nèi)外方位元素聯(lián)合檢校 205
7.4 資源三號(hào)衛(wèi)星前/正/后視相機(jī)檢校實(shí)驗(yàn) 206
7.4.1 數(shù)據(jù)說明 206
7.4.2 處理流程 208
7.4.3 在軌外方位元素檢校 208
7.4.4 在軌內(nèi)方位元素檢校 214
7.5 資源三號(hào)衛(wèi)星多光譜相機(jī)檢校實(shí)驗(yàn) 218
7.6 精度分析及總結(jié) 223
參考文獻(xiàn) 226
致謝 233