【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于卫星遥感，具体涉及一种基于卫星影像的船舰目标位置解算方法。通过利用卫星成像时刻的卫星轨道、姿态、传感器参数等信息，构建严密的几何成像模型，计算影像中的船舰目标的地理坐标位置，应用于海上监控、船舰识别等场景。
技术介绍
1、随着卫星遥感技术的发展，基于卫星影像进行海上目标(如船舰)的监测和定位已经成为重要的应用领域。然而，由于卫星成像过程中的几何畸变、轨道误差以及地球定向的复杂性，导致仅依赖影像获取的地理坐标精度不足。现有方法在应对动态的海上环境和快速变化的目标时，往往在定位精度和处理速度上存在不足。因此，开发一种利用严密几何模型的高精度船舰目标位置解算方法具有重要意义。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种基于卫星影像的船舰目标位置解算方法。
2、本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于卫星影像的船舰目标位置解算方法，包括以下步骤：
3、读取卫星影像成像时刻的轨道数据、姿态数据、相机内外定标参数、行时数据、地球定向参数eop以及全球数字高程模型dem；所述轨道数据记录了卫星在不同时刻的空间位置，所述姿态数据描述了卫星在不同时刻的角度和方向，所述相机内外定标参数用于校正传感器成像几何失真，所述行时数据记录了影像每一行成像时刻，所述eop描述了地球定向的相关信息，所述dem提供了目标区域的地形信息；
4、基于所述轨道数据、姿态数据，计算所述行时数据中每行成像时刻的卫星轨道位置以及卫星姿态；>
5、利用eop和dem信息，结合计算得到的卫星轨道位置、卫星姿态和相机内外定标参数，建立从影像坐标系到地面坐标系的严密几何成像模型；所述严密几何成像模型考虑了卫姿态变化以及地面高程差异，以保证从影像坐标系到地面坐标系的高精度变换，从而提高目标位置解算的准确性；
6、获取识别的船舰目标中心点的图像坐标，代入上述严密几何成像模型，计算船舰目标的地理坐标。
7、进一步地，所述卫星轨道位置通过多项式插值算法计算。
8、进一步地，所述卫星姿态通过球形线性插值算法计算。
9、进一步地，所述严密几何成像模型通过卫星成像参数准确描述影像坐标与地面坐标之间的几何关系，所述卫星成像参数包括轨道数据、姿态数据、行时数据、eop和dem。
10、进一步地，所述建立从影像坐标系到地面坐标系的严密几何成像模型包括：
11、对于影像坐标(xi,yi)，其中，xi为影像行，yi为影像列，其对应的地面坐标(x,y,z)如下公式表述：
12、
13、其中，为t时刻gps相位中心在wgs84坐标系下的位置矢量；为t时刻卫星本体坐标系相对于j2000坐标系的转换矩阵，为t时刻j2000坐标系相对于wgs84坐标系的转换矩阵；(dx dy dz)t为gps相位中心在本体坐标系的坐标；(dx dydz)t为相机坐标系原点与本体坐标系原点偏移；m为比例系数；f为相机主距；ψ为ccd阵列沿轨向偏场角；y0为主视轴对应位置，所述主视轴为过主点垂直于ccd线阵的垂点；λccd为探元大小；
14、由于gps的偏心矢量与投影中心的的偏移矢量相互抵消后较小，以及航天摄影测量线、角元素的强相关性，将偏心矢量误差归并至安装矩阵中，将公式(1.1)简化表述为：
15、
16、由于上式中存在及m四个未知数，无法建立影像坐标与地面坐标的对应关系，在此基础上引入地球椭球方程：
17、
18、其中，a＝a+h，b＝b+h，h为地面点高程，a、b分别表示地球椭球的长短半轴；
19、假定影像上一点(s,l)，其中，s表示列，l表示行；第l扫描行的成像时间为tl；利用轨道模型内插出tl时刻轨道，姿态模型内插出tl姿态；假定该点高程为h；则正变换中未知数为和m，通过联立式(1.1)、式(1.2)求解；
20、将式(1.1)代入式(1.2)、式(1.3)中，x、y、z为xi、yi、zi；
21、
22、求解式(1.3)关于m的二次方程得到m；根据式(1.1)计算该点在wgs84中的三维坐标。
23、本专利技术还提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器与所述处理器耦接；其中，所述存储器用于存储程序数据，所述处理器用于执行所述程序数据以实现所述的一种基于卫星影像的船舰目标位置解算方法。
24、本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现所述的一种基于卫星影像的船舰目标位置解算方法。
25、本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供的基于卫星影像的船舰目标位置解算方法，具有高精度和高响应速度的特点。通过严密几何模型，该方法能够有效解决由于卫星成像角度、轨道误差和地球定向变化带来的定位偏差问题，实现对动态船舰目标的快速精确定位，适用于海上执法、船舰监测等多个应用领域。
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1.一种基于卫星影像的船舰目标位置解算方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于卫星影像的船舰目标位置解算方法，其特征在于，所述卫星轨道位置通过多项式插值算法计算。
3.根据权利要求1所述的一种基于卫星影像的船舰目标位置解算方法，其特征在于，所述卫星姿态通过球形线性插值算法计算。
4.根据权利要求1所述的一种基于卫星影像的船舰目标位置解算方法，其特征在于，所述严密几何成像模型通过卫星成像参数准确描述影像坐标与地面坐标之间的几何关系，所述卫星成像参数包括轨道数据、姿态数据、行时数据、EOP和DEM。
5.根据权利要求1所述的一种基于卫星影像的船舰目标位置解算方法，其特征在于，所述建立从影像坐标系到地面坐标系的严密几何成像模型包括：
6.一种电子设备，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器与所述处理器耦接；其中，所述存储器用于存储程序数据，所述处理器用于执行所述程序数据以实现如权利要求1-5任一项所述的一种基于卫星影像的船舰目标位置解算方法。
7.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算
...【技术特征摘要】
1.一种基于卫星影像的船舰目标位置解算方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于卫星影像的船舰目标位置解算方法，其特征在于，所述卫星轨道位置通过多项式插值算法计算。
3.根据权利要求1所述的一种基于卫星影像的船舰目标位置解算方法，其特征在于，所述卫星姿态通过球形线性插值算法计算。
4.根据权利要求1所述的一种基于卫星影像的船舰目标位置解算方法，其特征在于，所述严密几何成像模型通过卫星成像参数准确描述影像坐标与地面坐标之间的几何关系，所述卫星成像参数包括轨道数据、姿态数据、行时数据、eop和...
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