動目標光學測量系統(tǒng)成像定位建模與仿真方法研究.pdf

1、在空間目標天基監(jiān)視等相關課題的研究過程中,為了解決目標識別、確認與跟蹤算法的仿真與驗證、可見光相機的可行性分析、可見光相機相關參數(shù)的選取等關鍵技術問題,需要獲取可見光相機對空間目標的成像信息。在真實成像信息難以獲取的前提下,采用數(shù)字圖像生成的方法獲取仿真圖像,是現(xiàn)階段采用的主要方法。
　　首先,根據(jù)數(shù)字圖像生成系統(tǒng)的設計要求,對數(shù)字圖像生成系統(tǒng)的結構做了總體性的設計。分析了數(shù)字圖像生成的過程,確定了數(shù)字圖像生成所需建立的數(shù)學模型;

2、根據(jù)這些模型對系統(tǒng)的要求,結合圖像生成系統(tǒng)的設計思想,確定了數(shù)字圖像生成系統(tǒng)的結構和各個功能模塊,闡述了各功能模塊所包含的內容及實現(xiàn)的功能。
　　其次是模型建立的部分。詳細分析了空間坐標系統(tǒng)的構成及內部聯(lián)系,建立了坐標變換模型;在此基礎上,分析并建立了空間目標軌道動力學模型即地球衛(wèi)星軌道計算模型。本文在對光學載荷成像鏈路組成環(huán)節(jié)與變換關系分析的基礎上,推導了光學載荷成像變換過程的一個通用的成像定位變換模型。中心投影構象關系式表達了

3、物點與像點之間簡單的投影映射關系。由于中心投影成像定位關系中,成像系統(tǒng)內、外方位元素耦合在非線性模型中,模型的形式非常復雜,很難得出解析解。本文采用Maple Toolbox for MATLAB數(shù)學工具實現(xiàn)上述功能。并與基于靈敏度的數(shù)值解方法進行對比,做出模型解析解的的可行性分析。最終實現(xiàn)光學定位測量的精度分析。
　　第三,選取并詳細研究了SAO星表的結構內容并依據(jù)星表建立了恒星背景模型;根據(jù)幾何成像關系建立了觀測相機模型,詳細