申请/专利权人：自然资源部国土卫星遥感应用中心

申请日：2019-10-28

公开（公告）日：2020-10-16

公开（公告）号：CN110646782B

主分类号：G01S7/497(20060101)

分类号：G01S7/497(20060101);G01C25/00(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2020.10.16#授权;2020.02.04#实质审查的生效;2020.01.03#公开

摘要：本发明公开了一种基于波形匹配的星载激光在轨指向检校方法，该方法包括以下步骤：基于机载lidar数据的星载激光测高仪回波波形仿真；根据得到的仿真波形，匹配真实波形，并根据仿真波形匹配真实波形的方法确定星载激光脚点质心坐标；根据星载激光测高仪几何检校模型及激光脚点质心坐标，标定出星载激光指向角。本发明通过采用仿真波形匹配真实波形，从而快速确定激光脚点质心位置，实现星载激光测高仪在轨指向检校的目的。使用本发明，将不再依赖地面探测器，只需利用已有的机载lidar数据即可，可大大缩减外业操作成本。

主权项：1.一种基于波形匹配的星载激光在轨指向检校方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：A基于机载lidar数据的星载激光测高仪回波波形仿真；B根据得到的仿真波形，匹配真实波形，并根据仿真波形匹配真实波形的方法确定星载激光脚点质心坐标；C根据星载激光测高仪几何检校模型及激光脚点质心坐标，标定出星载激光指向角；所述步骤B具体包括：B1获取激光原始真实波形数据；B2将仿真波形与真实波形进行波形匹配，该波形匹配方法采用皮尔逊相关系数法；B3基于波形匹配的分层曲面拟合激光质心位置；所述步骤B3具体包括：B31利用初始激光指向角，根据星载激光测高仪几何定位模型，确定激光足印质心位置，并作为初始位置x0,y0；B32以初始位置x0,y0为圆心，半径为100m的圆，作为初始检索范围Area1，以2m为步距将整个区域Area1划分为N个格网，在每个格网开展回波仿真，通过步骤B2方法进行波形匹配，得到每个格网对应的相关系数；B33对得到N个格网的相关系数进行曲面拟合，对拟合的曲面求解最大值，最大值对应地面坐标作为下一层初始位置x1,y1；拟合公式为：σH＝p00+p10x+p01y+p20x2+p11xy+p02y2式中，p00，p10，p01，p20，p11，p02为拟合参数；x、y分别为每个格网点对应的东方向、北方向坐标；B34以x1,y1为第二层初始中心位置即圆心，半径为50m，作为第二层搜索范围Area2，以1m为步距，开展回波仿真与波形匹配，通过曲面拟合求得本层最大相关系数对应地面坐标为x2,y2；同理，以x2,y2为下一层初始位置，逐层缩小搜索半径，减小步距至0.25m停止试验，此时得到最佳位置为方法表达式如下: 式中，为整个试验最大相关系数，表示从1层至m层逐层计算，MAX为每一层最大相关系数，xi、yi为第i层起始坐标，ni、li表示根据第i层范围划分x、y方向的网格数Δxi、Δyi分别为第i层x、y方向上步距表示光斑分别x、y方向上按步距依次移动计算。

全文数据：

权利要求：

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