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一院航天泰坦公司成功破解卫星影像无控定位难题
【发布时间:2015年09月07日】    【来源:航天泰坦】

一院航天泰坦公司系统研发工作取得新进展,其产品超算平台在卫星影像无控制定位方向上的关键技术再获突破,首次实现了多星多传感器、多时相多区域卫星影像的联合自由网平差算法。

在无控制点联合平差中,由于平差基准的缺失,容易引起最小二乘差不能收敛等问题。为解决这一问题,泰坦公司研发人员夜以继日,超负荷工作,刻苦钻研,不断突破自由网平差算法难关,制定出了采用统一的多源卫星遥感影像成像几何模型,建立起相对位置固定、绝对位置浮动的图形参考系,实现了无控制点的遥感影像定位的解决方案。这一方案有效解决了大测区单卫星传感器覆盖不全、过分依赖参考影像、无法获取满足数量高精度控制点和影像拼接差等问题,提高了影像(景)间的相对定位精度。

这一算法无需引入任何外部起算数据,无需依赖参考影像,可直接采用泰坦超算平台自动连接点匹配这一功能,依据特定数学模型,进行自由网平差,成功获取影像重叠区域的连接点。在参考影像与待处理影像之间存在的地物变化、尺度等多种困难情况下,减少了参考影像数据准备工作,更有效避免了卫星影像控制点采集。

新研发的联合自由网平差算法功能强大,应用领域广泛。针对区域相对精度要求高、绝对精度要求较低的环保、海洋、矿产、农业等领域,泰坦超算平台的联合自由网平差技术,能够实现常规模式下的测绘产品生产、应急模式下的自动化大规模卫星影像快速生产和高效高精度的影像地图制作更新等多方面功能。在少控或无控地区,泰坦超算平台的联合自由网平差技术,弥补了无控制区域影像定位和接边精度差的问题,解决了岛屿无法登陆、沙漠测控人员实地测控条件艰苦而无法布设控制点等特殊情况的限制。无控条件下的自由网平差方案使得境外和边境地区地形图测绘成为可能。

泰坦超算平台新研发的自由网平差算法可支持多星多传感器影像的联合平差,在保证有效精度的情况下,解决了不同卫星影像之间资源互补。


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景天绘的全色、多光谱影像与2景高分一号全色、多光谱的影像联合自由网平差接边对比图,平均中误差0.7个像元

这一算法还可以支持分区域影像(即区域内部不接边)的联合平差,大幅度减少了影像分区域处理带来的工作量。


测区大部分为山地,区域内部不接边,时相分别有2011、2012、2013、2014年的春夏秋冬四季的影像,时相差别较大。自由网平差后接边对比图,平均中误差1.1个像元

(文/钱晓明 李传广 王伏林 刘文静    整理/顾晓莉)

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