一种基于成像传感器视差的卫星姿态颤振探测方法

摘要

本发明涉及一种基于成像传感器视差的卫星姿态颤振探测方法，包括以下步骤：1)获取视差影像，并对其进行预处理，所述的视差影像包括相互间具有观测视差的参考影像和待匹配影像；2)对视差影像进行精确密集匹配处理，获得两幅影像的视差偏差值；3)根据视差偏差值计算卫星姿态颤振值。与现有技术相比，本发明可在不依赖地面控制点和附加硬件设备的基础上，对星体的姿态颤振进行探测和分析，得到真实的星体在垂轨和沿轨方向的姿态颤振值。

主权项

一种基于成像传感器视差的卫星姿态颤振探测方法，其特征在于，包括以下步骤：1)获取视差影像，并对其进行预处理，所述的视差影像包括相互间具有观测视差的参考影像和待匹配影像；2)对视差影像进行精确密集匹配处理，获得两幅影像的视差偏差值；3)根据视差偏差值计算卫星姿态颤振值，具体为：301)使用频谱分析的方法由步骤2)获得的视差偏差值得到卫星姿态颤振的频率和幅值，当颤振只含有一种频率分量时，执行步骤302)，当颤振含有多种频率分量时，执行步骤303)；302)通过频谱分析获得视差偏差值的幅值和频率ω，并由相位谱获取其初相位将t时刻的视差偏差值与影像几何偏移值表示为：f(t)＝A_fcos(ωt+f₀)f(t+Δt)＝A_fcos(ωt+f₀+Δf)式中，A_f、f₀分别为影像几何偏移值的幅值和初相位，Δt为视差影像的成像时间间隔，Δf＝ωΔt；根据计算得：从而获得影像几何偏移值f(t)；303)通过频谱分析获得视差偏差值各频率分量的幅值频率ω_i和初相位影像几何偏移值的各频率等于视差偏差值的频率；对式进行离散傅里叶变换，获得：式中，为虚数单位，k为离散傅里叶变换后频域下对应t时刻的虚数，N为参与离散傅里叶变换的数据总数；则对f(t)进行频谱分析，获取影像几何偏移值各个频率分量的幅值A_fi和频率ω_i，由相位谱获取各个频率分量的初相位f_0i；从而获得影像几何偏移值f(t)：M为频率分量个数；304)根据影像几何位移值f(t)计算星体在垂轨方向和沿轨方向的姿态颤振值和$\partial g_{cross}\left(t\right)=\frac{f_x\left(t\right)}{f_c}$$\partial g_{along}\left(t\right)=\frac{f_y\left(t\right)}{f_c}$式中，f_x(t)和f_y(t)分别为f(t)在像平面行方向和列方向的分量，f_c为相机主距。