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资源三号02星激光测高仪足印位置预报方法
被引量:
8
1
作者
唐新明
谢俊峰
+5 位作者
莫凡
朱广彬
窦显辉
张强
李国元
欧阳斯达
《测绘学报》
EI
CSCD
北大核心
2017年第7期866-873,共8页
激光测高仪在轨几何检校是提高激光点平面和高程精度的必要途径,而激光足印地准确捕获是成功开展激光测高仪在轨几何检校的前提。本文针对资源三号02星搭载的我国首台激光测高仪的在轨几何检校试验需要,在参考光学遥感卫星成像几何模型...
激光测高仪在轨几何检校是提高激光点平面和高程精度的必要途径,而激光足印地准确捕获是成功开展激光测高仪在轨几何检校的前提。本文针对资源三号02星搭载的我国首台激光测高仪的在轨几何检校试验需要,在参考光学遥感卫星成像几何模型的基础上,提出并构建了一套严密的激光足印位置预报模型。该模型充分顾及卫星平台在轨运行规律及激光与卫星相对几何关系,建立了激光发射点到地面足印的严密几何定位预报模型,通过金字塔地形匹配、基于加速度轨道预测以及频率域姿态分析分别获取预估的激光指向、轨道位置和姿态信息,实现地面激光足印的位置预报。该模型已应用于资源三号02星激光测高仪在轨几何检校试验中,预报的激光足印位置与探测器捕获到的实际位置的最大误差小于150m,充分验证了预报模型的正确性,实现了我国遥感卫星从天上到地面点对点的精确预报,为国产激光测高仪在轨几何检校提供了有力的技术支撑。
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关键词
激光
测高仪
激光足印
严密几何定位预报模型
指向预估
轨道预报
姿态预报
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职称材料
一种高分七号卫星激光足印光斑质心的高精度提取算法
被引量:
6
2
作者
任守峰
唐新明
+2 位作者
祝小勇
李傲
曲典
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第10期117-124,共8页
激光足印光斑质心的精确提取,对于提升国产卫星激光测高平面精度具有重要的实际意义。本文比较了灰度重心法、高斯拟合法和椭圆拟合法三种传统光斑质心提取算法,综合分析后提出了一种利用高斯拟合法和Canny边缘检测设置灰度阈值和距离阈...
激光足印光斑质心的精确提取,对于提升国产卫星激光测高平面精度具有重要的实际意义。本文比较了灰度重心法、高斯拟合法和椭圆拟合法三种传统光斑质心提取算法,综合分析后提出了一种利用高斯拟合法和Canny边缘检测设置灰度阈值和距离阈值,并最终使用灰度重心法进行光斑质心提取的算法。对100组仿真光斑进行测试后的结果表明,本文算法提取的质心偏移量的标准差小于0.05 pixel,精度较其他三种算法高。使用本文提出的算法对高分七号卫星获取的某一段连续激光数据进行光斑质心提取,结果显示,高分七号卫星两束激光足印光斑在地面抖动的范围均在0.55 cm以内。本文算法和结论可为后续高分七号卫星激光测高数据的使用和研究提供一定参考。
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关键词
遥感
传感器
质心提取
高斯拟合法
灰度重心法
高分七号卫星
激光足印
光斑
原文传递
高重频激光地面足印探测器峰检电路的设计
3
作者
梅超
向雨琰
+2 位作者
于文博
冯伟
李松
《半导体光电》
CAS
2024年第2期280-285,共6页
设计了一款两级峰值检测电路,实现对上升沿为3ns、脉宽为5ns、下降沿为3ns、重频为10kHz的脉冲信号的峰值检测与保持,利用STM32单片机的模数转换器完成电压信号采集。给出以APD为光电探测器件的地面探测器系统的基本结构框图,利用探测...
设计了一款两级峰值检测电路,实现对上升沿为3ns、脉宽为5ns、下降沿为3ns、重频为10kHz的脉冲信号的峰值检测与保持,利用STM32单片机的模数转换器完成电压信号采集。给出以APD为光电探测器件的地面探测器系统的基本结构框图,利用探测器系统中的放大电路模块使接收激光脉冲宽度从1ns展宽至5ns,搭配峰值检测电路模块实现窄脉宽、高重频激光信号的检测与数据记录。利用信号源完成峰值检测电路部分的功能测试,使用重频为1kHz、脉宽约为1ns的激光器完成探测器系统整体的功能测试,实验证明此系统可以较好地检测并记录该激光信号的峰值。
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关键词
星载
激光
测高仪
激光足印
探测器
脉冲信号
峰值检测
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职称材料
高分七号卫星激光测高仪光斑质心位置变化分析
被引量:
4
4
作者
么嘉棋
李国元
+5 位作者
陈继溢
周晓青
国爱燕
黄庚华
唐新明
艾波
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2021年第S02期71-80,共10页
高分七号卫星搭载了我国首个具备全波形记录能力的对地观测激光测高仪,可以大范围地获取高精度三维坐标,其定位精度高度依赖于激光指向角的测量精度。针对数据特点,提出了一种阈值约束的椭圆拟合光斑质心提取算法,并建立了长周期指向角...
高分七号卫星搭载了我国首个具备全波形记录能力的对地观测激光测高仪,可以大范围地获取高精度三维坐标,其定位精度高度依赖于激光指向角的测量精度。针对数据特点,提出了一种阈值约束的椭圆拟合光斑质心提取算法,并建立了长周期指向角稳定性监测与分析系统。首先,用阈值法确定激光光斑轮廓的边缘;其次,通过腐蚀操作消除孔隙、噪声的影响;然后,通过椭圆拟合进一步约束激光光斑的形状,保留光斑的特征参数;最后,通过灰度重心法提取质心坐标。实验结果表明:光斑的质心位置在1.4 pixel内变化,对应的指向角度每月在0.434″内变化,较为稳定。文中相关算法、结论对我国后续激光测高卫星研制、指向稳度监测具有一定的借鉴意义。
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关键词
高分七号
卫星
激光
测高
激光足印
影像
质心提取
指向角稳定度分析
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职称材料
高分七号星载激光测高仪在轨几何检校与精度评估
被引量:
6
5
作者
谢俊峰
刘仁
+2 位作者
王宗伟
莫凡
窦显辉
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2021年第8期188-198,共11页
高分七号卫星(GaoFen-7, GF-7)搭载了我国首台正式用于对地观测的星载激光测高仪,其测高精度备受国内外关注。文中系统性介绍了基于地形匹配、单片足印影像以及地面探测器阵列的3种检校方法,并利用同一地区GF-7星载激光数据,分别进行不...
高分七号卫星(GaoFen-7, GF-7)搭载了我国首台正式用于对地观测的星载激光测高仪,其测高精度备受国内外关注。文中系统性介绍了基于地形匹配、单片足印影像以及地面探测器阵列的3种检校方法,并利用同一地区GF-7星载激光数据,分别进行不同检校试验与验证,对比和分析3种不同检校试验后GF-7星载激光测高仪的高程测量精度。结果表明,基于地面探测器阵列的检校方法精度最高。以高精度机载LiDAR点云作为地面验证数据,GF-7星载激光测高仪经检校后波束1精度达到0.177 m,波束2为0.157 m;受限于检校所用的参考数据精度不足,其他2种检校方法精度相对较低,测高精度达到0.8 m。
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关键词
星载
激光
测高仪
在轨几何检校
地形匹配
激光足印
影像
地面探测器阵列
精度验证
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职称材料
机载激光雷达探测大气气溶胶时人眼安全的数值分析
被引量:
1
6
作者
刘厚通
王珍珠
+1 位作者
李超
周军
《大气与环境光学学报》
CAS
2007年第5期345-351,共7页
采用美国ANSI标准,定量分析了机载环境激光雷达进行气溶胶探测时激光脉冲眼睛安全最大阈值能量、激光束发散角及高度的关系;计算了当1064nm和532nm激光脉冲能量相等时不同高度上激光脉冲眼睛安全最大阈值能量;同时模拟计算了激光脉冲眼...
采用美国ANSI标准,定量分析了机载环境激光雷达进行气溶胶探测时激光脉冲眼睛安全最大阈值能量、激光束发散角及高度的关系;计算了当1064nm和532nm激光脉冲能量相等时不同高度上激光脉冲眼睛安全最大阈值能量;同时模拟计算了激光脉冲眼睛安全系数S_L与1064nm和532nm的激光脉冲能量、高度的关系,为我国第一台机载大气探测激光雷达探测气溶胶提供了激光脉冲能量设置的理论依据。
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关键词
大气光学
机载环境
激光
雷达
激光
束
足
印
激光
脉冲眼睛安全
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职称材料
题名
资源三号02星激光测高仪足印位置预报方法
被引量:
8
1
作者
唐新明
谢俊峰
莫凡
朱广彬
窦显辉
张强
李国元
欧阳斯达
机构
国家测绘地理信息局卫星测绘应用中心
辽宁工程技术大学测绘与地理科学学院
武汉大学卫星导航定位技术研究中心
出处
《测绘学报》
EI
CSCD
北大核心
2017年第7期866-873,共8页
基金
国家高分专项高分遥感测绘应用示范系统项目(AH1601-9)
国家测绘地理信息局2016年基础测绘科技项目(2016KJ0204)
+2 种基金
国家青年科学基金(41301525)
国家自然基金面上项目(41571440)
国家测绘地理信息局青年学术带头人基金(D1501)~~
文摘
激光测高仪在轨几何检校是提高激光点平面和高程精度的必要途径,而激光足印地准确捕获是成功开展激光测高仪在轨几何检校的前提。本文针对资源三号02星搭载的我国首台激光测高仪的在轨几何检校试验需要,在参考光学遥感卫星成像几何模型的基础上,提出并构建了一套严密的激光足印位置预报模型。该模型充分顾及卫星平台在轨运行规律及激光与卫星相对几何关系,建立了激光发射点到地面足印的严密几何定位预报模型,通过金字塔地形匹配、基于加速度轨道预测以及频率域姿态分析分别获取预估的激光指向、轨道位置和姿态信息,实现地面激光足印的位置预报。该模型已应用于资源三号02星激光测高仪在轨几何检校试验中,预报的激光足印位置与探测器捕获到的实际位置的最大误差小于150m,充分验证了预报模型的正确性,实现了我国遥感卫星从天上到地面点对点的精确预报,为国产激光测高仪在轨几何检校提供了有力的技术支撑。
关键词
激光
测高仪
激光足印
严密几何定位预报模型
指向预估
轨道预报
姿态预报
Keywords
laser altimeter
laser footprint
rigorous geometric positioning prediction model
pointing prediction
orbit prediction
attitude prediction
分类号
P236 [天文地球—摄影测量与遥感]
下载PDF
职称材料
题名
一种高分七号卫星激光足印光斑质心的高精度提取算法
被引量:
6
2
作者
任守峰
唐新明
祝小勇
李傲
曲典
机构
兰州交通大学测绘与地理信息学院
自然资源部国土卫星遥感应用中心
地理国情监测技术应用国家地方联合工程研究中心
甘肃省地理国情监测工程实验室
出处
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第10期117-124,共8页
基金
国家重点研发计划(2018YFB0504903,2016YFB0501402)。
文摘
激光足印光斑质心的精确提取,对于提升国产卫星激光测高平面精度具有重要的实际意义。本文比较了灰度重心法、高斯拟合法和椭圆拟合法三种传统光斑质心提取算法,综合分析后提出了一种利用高斯拟合法和Canny边缘检测设置灰度阈值和距离阈值,并最终使用灰度重心法进行光斑质心提取的算法。对100组仿真光斑进行测试后的结果表明,本文算法提取的质心偏移量的标准差小于0.05 pixel,精度较其他三种算法高。使用本文提出的算法对高分七号卫星获取的某一段连续激光数据进行光斑质心提取,结果显示,高分七号卫星两束激光足印光斑在地面抖动的范围均在0.55 cm以内。本文算法和结论可为后续高分七号卫星激光测高数据的使用和研究提供一定参考。
关键词
遥感
传感器
质心提取
高斯拟合法
灰度重心法
高分七号卫星
激光足印
光斑
Keywords
remote sensing
sensors
centroid extraction
Gaussian fitting algorithm
gray centroid algorithm
laser footprint spot of GF-7 satellite
分类号
P236 [天文地球—摄影测量与遥感]
原文传递
题名
高重频激光地面足印探测器峰检电路的设计
3
作者
梅超
向雨琰
于文博
冯伟
李松
机构
武汉大学电子信息学院
出处
《半导体光电》
CAS
2024年第2期280-285,共6页
基金
湖北省重点研发计划项目(2022BID016)。
文摘
设计了一款两级峰值检测电路,实现对上升沿为3ns、脉宽为5ns、下降沿为3ns、重频为10kHz的脉冲信号的峰值检测与保持,利用STM32单片机的模数转换器完成电压信号采集。给出以APD为光电探测器件的地面探测器系统的基本结构框图,利用探测器系统中的放大电路模块使接收激光脉冲宽度从1ns展宽至5ns,搭配峰值检测电路模块实现窄脉宽、高重频激光信号的检测与数据记录。利用信号源完成峰值检测电路部分的功能测试,使用重频为1kHz、脉宽约为1ns的激光器完成探测器系统整体的功能测试,实验证明此系统可以较好地检测并记录该激光信号的峰值。
关键词
星载
激光
测高仪
激光足印
探测器
脉冲信号
峰值检测
Keywords
on-board laser altimeter
laser footprint detector
pulse signal
peak detection
分类号
TN247 [电子电信—物理电子学]
下载PDF
职称材料
题名
高分七号卫星激光测高仪光斑质心位置变化分析
被引量:
4
4
作者
么嘉棋
李国元
陈继溢
周晓青
国爱燕
黄庚华
唐新明
艾波
机构
山东科技大学测绘与空间信息学院
自然资源部国土卫星遥感应用中心
北京空间飞行器总体设计部
中国科学院上海技术物理研究所
出处
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2021年第S02期71-80,共10页
基金
国家自然科学基金(41971425)
高分遥感测绘应用示范系统(二期)(42-Y30B04-9001-19/21)
文摘
高分七号卫星搭载了我国首个具备全波形记录能力的对地观测激光测高仪,可以大范围地获取高精度三维坐标,其定位精度高度依赖于激光指向角的测量精度。针对数据特点,提出了一种阈值约束的椭圆拟合光斑质心提取算法,并建立了长周期指向角稳定性监测与分析系统。首先,用阈值法确定激光光斑轮廓的边缘;其次,通过腐蚀操作消除孔隙、噪声的影响;然后,通过椭圆拟合进一步约束激光光斑的形状,保留光斑的特征参数;最后,通过灰度重心法提取质心坐标。实验结果表明:光斑的质心位置在1.4 pixel内变化,对应的指向角度每月在0.434″内变化,较为稳定。文中相关算法、结论对我国后续激光测高卫星研制、指向稳度监测具有一定的借鉴意义。
关键词
高分七号
卫星
激光
测高
激光足印
影像
质心提取
指向角稳定度分析
Keywords
GF-7
satellite laser altimetry
laser footprint image
centroid extraction
stability analysis of pointing angle
分类号
TN249 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
高分七号星载激光测高仪在轨几何检校与精度评估
被引量:
6
5
作者
谢俊峰
刘仁
王宗伟
莫凡
窦显辉
机构
自然资源部国土卫星遥感应用中心
河海大学地球科学与工程学院
江苏省测绘工程院
出处
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2021年第8期188-198,共11页
基金
国家自然科学基金面上项目(41771360,41971426)
国家国防科技工业局科学预先研究项目(D040105,D040106)
+3 种基金
科技部重点研发计划(2017YFB0504201)
科技部重点研发计划国际合作项目(2020YFE0200800)
高分测绘应用示范项目二期(42-Y30B04-9001-19/21)
北京市科协金桥工程种子资金(ZZ19013)。
文摘
高分七号卫星(GaoFen-7, GF-7)搭载了我国首台正式用于对地观测的星载激光测高仪,其测高精度备受国内外关注。文中系统性介绍了基于地形匹配、单片足印影像以及地面探测器阵列的3种检校方法,并利用同一地区GF-7星载激光数据,分别进行不同检校试验与验证,对比和分析3种不同检校试验后GF-7星载激光测高仪的高程测量精度。结果表明,基于地面探测器阵列的检校方法精度最高。以高精度机载LiDAR点云作为地面验证数据,GF-7星载激光测高仪经检校后波束1精度达到0.177 m,波束2为0.157 m;受限于检校所用的参考数据精度不足,其他2种检校方法精度相对较低,测高精度达到0.8 m。
关键词
星载
激光
测高仪
在轨几何检校
地形匹配
激光足印
影像
地面探测器阵列
精度验证
Keywords
spaceborne laser altimeter
on-obit geometric calibration
terrain matching
laser footprint image
ground detector array
accuracy verification
分类号
P236 [天文地球—摄影测量与遥感]
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职称材料
题名
机载激光雷达探测大气气溶胶时人眼安全的数值分析
被引量:
1
6
作者
刘厚通
王珍珠
李超
周军
机构
中国科学院安徽光学精密机械研究所
出处
《大气与环境光学学报》
CAS
2007年第5期345-351,共7页
基金
国家自然科学基金(40475052)
文摘
采用美国ANSI标准,定量分析了机载环境激光雷达进行气溶胶探测时激光脉冲眼睛安全最大阈值能量、激光束发散角及高度的关系;计算了当1064nm和532nm激光脉冲能量相等时不同高度上激光脉冲眼睛安全最大阈值能量;同时模拟计算了激光脉冲眼睛安全系数S_L与1064nm和532nm的激光脉冲能量、高度的关系,为我国第一台机载大气探测激光雷达探测气溶胶提供了激光脉冲能量设置的理论依据。
关键词
大气光学
机载环境
激光
雷达
激光
束
足
印
激光
脉冲眼睛安全
Keywords
atmospheric optics
airborne environment lidar
laser beam foot print
laser pulse eye safety
分类号
V243.2 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
资源三号02星激光测高仪足印位置预报方法
唐新明
谢俊峰
莫凡
朱广彬
窦显辉
张强
李国元
欧阳斯达
《测绘学报》
EI
CSCD
北大核心
2017
8
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职称材料
2
一种高分七号卫星激光足印光斑质心的高精度提取算法
任守峰
唐新明
祝小勇
李傲
曲典
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
6
原文传递
3
高重频激光地面足印探测器峰检电路的设计
梅超
向雨琰
于文博
冯伟
李松
《半导体光电》
CAS
2024
下载PDF
职称材料
4
高分七号卫星激光测高仪光斑质心位置变化分析
么嘉棋
李国元
陈继溢
周晓青
国爱燕
黄庚华
唐新明
艾波
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2021
4
下载PDF
职称材料
5
高分七号星载激光测高仪在轨几何检校与精度评估
谢俊峰
刘仁
王宗伟
莫凡
窦显辉
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2021
6
下载PDF
职称材料
6
机载激光雷达探测大气气溶胶时人眼安全的数值分析
刘厚通
王珍珠
李超
周军
《大气与环境光学学报》
CAS
2007
1
下载PDF
职称材料
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