本书主要介绍髙分辨率光学遥感卫星系统在轨几何定标方法及应用，重点围绕卫星在轨几何定标（场地定标与自主定标）的理论基础、数学模型、技术方法和应用效果进行了梳理和介绍，全书共8章，综合介绍近20年来国内外高分辨率光学遥感卫星在轨几何定标的技术发展现状和发展趋势，围绕高分辨率光学遥感卫星成像链路系统性几何误差精确补偿的关键问题，重点介绍高分辨率光学遥感卫星在轨几何定标基础、高分辨率光学遥感卫星在轨几何定标模型构建、基于地面定标场的光学遥感卫星在轨几何定标方法、线阵成像卫星载荷在轨自主几何定标方法、面阵成像卫星载荷在轨自主几何定标方法、光学遥感卫星对天成像在轨几何定标方法，以及在轨几何定标软件系统及工程应用。
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2010年入选教育部新世纪优秀人才、2012年入选湖北省首批高端人才引领培养计划，研究成果入选教育部2012中国高校十大科技进展并获得2012年国家科技进步二等奖（排名第二）,2013年获得夏坚白测绘事业创业与科技创新奖。
目录
前言
第1章绪论1
1.1高分辨率光学遥感卫星系统的发展1
1.1.1高分辨率光学遥感卫星1
1.1.2高分辨率光学遥感卫星载荷8
1.1.3高分辨率光学遥感卫星系统的展望12
1.2光学遥感卫星在轨几何定标技术发展13
1.2.1场地定标方法研究现状14
1.2.2自主几何定标方法研究现状18
1.3本书的内容与组织结构22
参考文献23
第2章高分辨率光学遥感卫星在轨几何定标基础26
2.1引言26
2.2髙分辨率光学遥感卫星成像系统26
2.2.1高分辨率光学遥感卫星成像原理26
2.2.2卫星光学载荷成像系统27
2.2.3卫星姿轨测量系统29
2.3高分辨率光学遥感卫星的时空基准30
2.3.1光学卫星时间系统30
2.3.2光学卫星坐标系统31
2.4高分辨率光学遥感卫星几何成像模型33
2.4.1光学遥感卫星影像姿轨数学模型33
2.4.2严密几何成像模型构建39
2.4.3有理函数模型41
2.5本章小结42
参考文献42
第3章高分辨率光学遥感卫星在轨几何定标模型构建44
3.1引言44
3.2卫星成像链路误差及特性44
3.2.1系统性几何误差分析44
3.2.2随机性几何误差分析48
3.2.3成像环境误差50
3.3成像链路误差特性分析56
3.3.1误差影响特性分析56
3.3.2误差相关性分析58
3.4广义在轨几何定标模型62
3.4.1基于相机安装角的外定标模型62
3.4.2基于探元指向角的内定标模型63
3.5本章小结65
参考文献65
章基于地面定标场的光学遥感卫星在轨几何定标66
4.1引言66
4.2髙分辨率光学卫星地面几何定标场.66
4.2.1定标场建设内容67
4.2.2我国现有几何定标场68
4.2.3定标场控制点密集匹配.70
4.3基于严密几何成像模型在轨几何定标72
4.3.1定标参数稳健估计72
4.3.2谱段间相对几何定标75
4.3.3立体相机联合几何定标78
4.4基于有理函数模型的在轨几何定标80
4.4.1定标方法原理与流程81
4.4.2粗差观测值探测与剔除83
4.4.3相机绝对几何畸变标定84
4.4.4相机相对几何畸变标定86
4.5光学遥感卫星典型载荷几何定标实验与分析88
4.5.1高分六号宽幅相机在轨几何定标实验88
4.5.2高分四号面阵相机在轨几何定标实验95
4.5.3基于RPC的资源三号02星多光谱相机几何定标99
4.6本章小结105
参考文献105
第5章线阵成像卫星载荷在轨自主几何定标107
5.1引言107
5.2基于影像自约束的几何定标原理与模型108
5.2.1自主几何定标原理108
5.2.2成像角度自适应的自主几何定标模型108
5.2.3自主几何定标参数平差模型.111
5.3自主几何定标参数特性分析111
5.3.1自主几何定标参数可确定性分析112
5.3.2模型估计精度与影像重叠条件112
5.3.3影像相对残差与系统误差参数间的关系115
5.3.4高程误差与视轴指向关系分析118
5.4自主几何定标参数解算流程及策略120
5.4.1自主几何定标影像重叠关系120
5.4.2基于全局迭代优化的基准影像几何定标121
5.4.3基于整体光束法平差的非基准影像定标125
5.4.4立体测绘相机整体定标策略127
5.5线阵成像卫星载荷自主几何定标实验129
5.5.1资源三号下视相机自主几何定标实验129
5.5.2高分七号后视相机自主几何定标实验136
5.5.3资源三号立体相机整体自主几何定标实验140
5.6本章小结145
参考文献145
第6章面阵成像卫星载荷在轨自主几何定标147
6.1引言147
6.2面阵载荷自主几何定标成像规划147
6.2.1基于参数可确定性分析的影像重叠规则148
6.2.2基于方差估计的影像最佳重叠度确定150
6.3面阵载荷自主几何定标参数解算155
6.3.1面阵自主几何定标平差模型155
6.3.2附加高程约束的自主几何定标平差方程156
6.3.3定标参数稳健解算158
6.4面阵成像系统在轨自主几何定标实验分析159
6.4.1实验数据159
6.4.2定标结果分析与验证161
6.4.3精度验证与讨论164
6.5本章小结170
参考文献170
第7章光学遥感卫星对天成像在轨几何定标172
7.1引言172
7.2恒星星表172
7.2.1当前常见星表172
7.2.2星表信息处理175
7.2.3双星剔除177
7.2.4星表索引构建178
7.3对天星图处理179
7.3.1星点质心提取179
7.3.2星图匹配182
7.4光学遥感卫星对天几何定标方法185
7.4.1基于恒星观测值的星相机定标185
7.4.2基于恒星控制点的地相机定标187
7.5相机对天定标在轨实验189
7.5.1星点质心提取与匹配实验190
7.5.2星相机几何定标实验193
7.6本章小结195
参考文献195
第8章在轨几何定标软件系统及工程应用196
8.1引言196
8.2系统介绍196
8.2.1系统概述196
8.2.2系统组成197
8.2.3系统功能197
8.3工程应用208
8.3.1线阵推扫卫星几何定标208
8.3.2线阵摆扫卫星几何定标211
8.3.3面阵推帧卫星几何定标213
8.4本章小结215
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