【摘 要】
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高分七号卫星是我国首颗亚米级立体光学测绘卫星,装载双视场星敏感器和陀螺仪等高精度姿态测量载荷,旨在获取高精度姿态数据,提高卫星平台和星上载荷的几何定位精度,以满足1:10000比例尺立体测图精度需求,其影像产品已广泛应用于我国多个行业领域中。卫星姿态精度是影响对地几何定位精度的重要因素之一。为了保障影像数据得到高效可靠应用,对卫星姿态数据质量评价与精度分析是必不可少的环节之一。高分七号卫星除下传星
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高分七号卫星是我国首颗亚米级立体光学测绘卫星,装载双视场星敏感器和陀螺仪等高精度姿态测量载荷,旨在获取高精度姿态数据,提高卫星平台和星上载荷的几何定位精度,以满足1:10000比例尺立体测图精度需求,其影像产品已广泛应用于我国多个行业领域中。卫星姿态精度是影响对地几何定位精度的重要因素之一。为了保障影像数据得到高效可靠应用,对卫星姿态数据质量评价与精度分析是必不可少的环节之一。高分七号卫星除下传星上实时处理的姿态数据外,还同步下传原始星敏感器、陀螺测量数据,用于事后地面精密定姿。在此背景下,本文建立一套卫星姿态评价方法,以高分七号卫星为试验对象,分析下传的星上实时姿态数据和事后地面处理精密姿态数据的质量,并依据几何定位理论进行精度分析试验,将几何定位精度作为评价姿态数据精度的主要依据,对高分七号卫星姿态数据进行全面的评价。本文主要研究工作如下:（1）建立了一套卫星姿态数据质量评价方法。以高分七号卫星姿态为例,通过对大量原始姿态数据和星上预姿数据进行分析,分别从数据缺失程度、两星敏感器之间的光轴夹角、星敏感器安装角度的变化,对姿态数据的完整性、精确性和稳定性三个方面分析评价高分七号卫星姿态质量。（2）介绍了几何定位的相关知识,包括相关坐标系及其之间的相互转换;并以高分七号卫星光学相机为例,详细介绍了严格成像几何模型的构建;推导了姿态数据如何影响几何定位精度,后续几何定位试验奠定基础。（3）评价高分七号卫星姿态精度,使用星上姿态数据和事后地面处理精密姿态数据进行高分七号卫星足印影像定位试验,并利用定位结果对姿态数据的精度进行评价分析。为验证分析结果的正确性,对高分七号卫星激光和光学影像同样进行了定位试验。验证试验的结果与足印影像定位试验结果一致,证明几何定位精度可以用来评价姿态数据精度。试验结果表明,使用国产星敏感器作为标定的事后地面处理精密姿态数据精度高于星上姿态数据。该论文有图55幅,表13个,参考文献58篇。
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