大角度倾斜成像航空相机对地目标定位

摘要：

针对大角度倾斜成像航空相机拍摄距离远,激光测距设备作用距离有限的问题,提出了一种不依赖距离测量设备的直接对地目标定位算法.依据载机POS测量的载机位置、姿态信息以及航空相机中位置编码器测量的框架角位置信息,利用齐次坐标变换的方法求解目标在大地坐标系下的指向,再利用地球椭球模型和数字高程模型确定目标点的经纬度信息.采用蒙特卡洛法仿真分析载机位置姿态测量误差及相机框架角位置误差对视轴指向精度的影响,相比于仅采用地球椭球模型的目标定位算法,该算法有效降低了地形起伏对目标定位影响,在目标区域地形起伏标准差大于10 m时,大角度倾斜成像的定位精度明显提高.采用飞行试验数据验证了该目标定位算法的有效性,在飞行高度18 000 m拍摄框架横滚角小于63°时,目标定位圆概率误差小于70 m,可满足工程实际需要.

关键词：航空相机、目标定位、其次坐标变换、数字高程模型、误差分析

所属期刊栏目：25

分类号：V443.5(航天仪表、航天器设备、航天器制导与控制)

资助基金：国家自然科学基金资助项目61405192;吉林省科技发展计划资助项目20140520114JH

在线出版日期：2017-09-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：1714-1726