卫星激光反射器质心改正的概率模型

卫星激光测距通过测量激光脉冲在地面观测站和卫星之间的往返时间来计算卫星到测站的距离。激光反射器位置到卫星质心的距离即质心改正(CoM)需要精确标定,以提高卫星测距精度。卫星激光反射器的质心改正误差主要由角反射器分布效应引起,质心改正与激光束的入射角、角反射器排列结构和地面测距站位置有关。卫星角反射器对光子的反射概率与反射器的有效雷达截面积成正比,本文对角反射器的有效雷达截面面积进行拟合,建立以入射角为随机变量的概率模型,计算了球形LAGEOS-1/2的质心改正值,基于长期观测数据使用不同质心改正值进行了精密定轨,分析了其加权残差变化。同时,对BeiDou-M3的角反射器为平面阵列的情况进行了讨论,计算了质心改正值,用一个月的数据进行精密定轨。试验结果表明,基于概率理论的模型在精密轨道中与国际激光测距服务(ILRS)公布的结果相当,说明概率模型适用于球型卫星或非球型卫星。     

InSAR双向矩形角反射器阵列形变监测精度评估与验证

在时间序列合成孔径雷达干涉测量(interferometric synthetic aperture radar, InSAR)形变监测研究中,常规三角反射器越来越多地被用作点目标,但在升降轨观测场景下无法同时满足获取多角度形变信息的要求,需要针对特定数据类型量身定制满足监测需求的角反射器。构建了一套角反射器设计和精度验证方案,根据X波段雷达卫星拍摄特点设计了同时满足升降轨监测场景双向可调节矩形角反射器,并将其布设在监测区公路边坡上,通过人工模拟二维形变场验证时间序列InSAR对双向矩形角反射器的探测精度。实验结果表明,在有效消除像素点旁瓣效应的情况下,所设计的双向矩形角反射器后向散射信息最强像素点被识别;精确计算出在2018-05-13—2018-05-24期间,有2个角反射器发生了移动,形变探测的中误差为0.6 mm。时间序列InSAR对设计的双向矩形角反射器形变具有很高的敏感度。     

基于尺度空间的角反射器车载SAR影像坐标定位

确定角反射器（CR）在SAR影像中的高精度影像坐标是合成孔径雷达影像（SAR）几何校正、辐射校正和形变检测等研究的基础。本文提出了一种基于尺度空间的角反射器车载SAR影像坐标定位方法。通过对仿真数据和车载SAR影像数据的角反射器进行定位试验,验证了该方法的可行性和稳定性;并与使用地面控制点几何纠正后的角反射器定位结果进行对比,验证了该方法满足子像素级定位精度的需要,且无需地面控制点。     

基于二维形变场的地基SAR精度验证与分析

地基SAR(synthetic aperture radar)可实现高精度的小区域性连续形变监测。为研究其形变探测能力与精度,建立了一套精度验证平台和系统。在楼顶布设不同位置分布的角反射器,并采用步进平台控制角反射器模拟不同数值形变,形变角反射器与稳定点及楼顶表面构成小区域二维形变场,利用IBIS-L(image by interferometric system-landslides)系统完成形变监测与分析。实验结果表明,当角反射器发生毫米级形变时,地基干涉雷达IBIS-L系统形变探测平均精度为0.27 mm,而角反射器发生亚毫米级形变时,其形变探测平均精度为0.11 mm;该系统可以实现小区域性的亚毫米级形变探测,对于缓慢微小变化,其具有更好的形变探测能力与可靠性。     

InSAR中人工角反射器方法的研究

InSAR（合成孔径雷达干涉测量）是20世纪后期发展起来的一种新的测量方法,由于其具有能够实现全天时、全天候的对地观测等特点,现已成为空间对地观测技术的研究热点。文中阐述了InSAR中采用人工角反射器的作用,并从几何上推导了InSAR中人工角反射器的原理,并介绍了其制作以及在安装过程中应注意的一些问题,最后对人工角反射器技术在国内外的应用以及存在的问题作了描述。     

InSAR角反射器在地质灾害监测中的制作与安装

结合合成孔径雷达干涉测量(Interferometric Synthetic Aperture Radar,InSAR)技术在地质灾害中的应用,基于外业实践经验,详细概述了角反射器及其支架从机械设计到外业安装的一整套工艺流程,创造性的设计出角反射器能随着SAR卫星入射角的变化而调整角反射器安装的方位角和仰角参数,满足水平方向90°范围内、垂直方向15°范围内灵活安装的工艺流程,为从事该方面应用的工作提供经验和技术参考。     

激光跟踪仪与球形反射器综合性能测试研究

激光跟踪仪进行测量的合作目标是球形反射器,比如角隅反射器、猫眼反射器、工具球反射器等。不同反射器的特性不同,主要表现在反射器大小、入射角范围、光学中心误差和球形度误差等。本文研究了激光跟踪仪与球形反射器测量精度的诸多影响因素,并以Leica AT901_B激光跟踪仪和CCR1.5″反射器为例,进行了反射器球形度精度测试、反射器入射角精度测试、系统精度稳定性测试、断光续接精度测试及动态测量点云离散度测试等实验。该系列实验验证了AT901_B和CCR1.5″系统测量的综合性能,具有较强的代表性,同时验证了以上测试方法的可行性。     

星载雷达干涉测量中角反射器的设计和安装

介绍利用基于欧空局 ENVISAT ASAR 卫星观测数据的雷达差分干涉测量(D-InSAR)和永久散射体干涉数据处理技术(PS)进行地面沉降活动监测时,如何简便地进行角反射器的设计和安装,来增强卫星反射信号的强度和获得较稳定的永久散射体,以便获得长时序、高相干性的卫星数据,从而实现对地面有效监测的目的.着重从角反射器的设计和安装原理、技术思路、作业步骤和过程、数据效果等方面阐述如何在星载雷达干涉测量技术中设计角反射器.为研究有关角反射器的设计提供一种思路.     

基于CGPS的CRInSAR大气改正——以香港地区为例

基于角反射器的合成孔径雷达干涉测量（Corner Reflector InSAR）在低相干地区的地表形变监测中具有很大应用潜力。在CRInSAR所有误差源中,大气影响是最主要的影响因素之一。针对CRInSAR中的大气影响改正问题,详述了利用连续GPS站的数据和地面气象观测资料来对角反射器的大气影响进行改正。并利用香港地区12个GPS连续站的数据对6个角反射器上的大气影响做出改正,得出了较为可靠的结果。     

基于InSAR的沉降测量角反射器的制作与安装——以南票煤矿开采沉陷区为例

合成孔径雷达(SAR)卫星具有全天候、全天时的观测能力,并对地表有一定的穿透能力,它在灾害监测、环境监测、资源勘察和军事应用等方面具有重要的作用,受到各国的普遍重视,目前已成为空间对地观测发展的热点。角反射器作为定标系统中的标准参考目标,其雷达截面积的精度和稳定度在很大程度上决定了定标测试的精度,因此,建立高精度的定标系统就需要研制高精度、高稳定度的角反射器。本文通过南票煤矿开采沉陷区基于InSAR的沉降测量工作,研究了角反射器的制作与安装方法。     

车载激光扫描系统的三维数据获取及应用

通过对南水北调移民新村进行移动平推式扫描,将导航POS获取的系统位置和姿态信息与360°激光扫描仪获取的扫描距离和角度信息进行时间匹配,解算得到大地坐标下的三维激光点云坐标,然后与线阵CCD相机获取的图像信息进行彩色融合,最终得到移民新村的彩色点云数据,实现了实时、主动、完整地获取和处理南水北调移民新村的三维空间数据信息,取得了一定的效果。     

CE-1立体相机影像与激光高度计数据不一致性分析

直接利用CE－1激光高度计测高数据制作月球表面模型,分辨率、精度都较低。利用激光测高数据改善三线阵CCD数据立体定位精度是一种有效方法。通过计算立体影像外定向参数、激光脚印（footprint）月固坐标,基于物方空间到像方空间的快速反投影算法,分析研究立体影像与激光高度计数据不一致性,目的是为后续CE－1探月三线阵影像数据与激光测高数据联合平差处理提供相对基准控制。通过不一致性分析试验,得到一些有益的结论,这些分析结果有望在下一步联合平差处理中获得应用。     

利用激光强度信息分类激光扫描测高数据

三维机载激光扫描测高数据中不仅含有每个激光脚点的位置和高程信息，而且越来越多的系统同时能提供激光脚点回波信号的强度信息。不同反射面介质对激光信号的反射特性不一样．用实测的数据对激光回波信号的强度信息进行统计标定，并基于标定结果．实现了联合激光强度信息和高程信息进行分类的算法．获得了较为满意的结果。     

航空激光测深仪海面和海底激光入射点分布

依据卵形扫描系统的原理,以严格的数学推导为基础,推导了海平面激光入射点坐标的计算公式及相应的优化算法。建立起了海底激光入射点坐标及该点垂直水深的严密计算模型。通过仿真试验,得出了激光镜面反射点X轴的修正量随驱动电机转角的变化趋势,单个周期的海面激光入射点分布及30个周期的激光脉冲海面重叠图和试验脉冲对应的定位角度数据。同时给出了每个测量数据对应扫描镜中心点的位置和每个激光发射时对应XYZ坐标系中坐标原点的经纬度的计算方法。     

三维激光扫描的应用与精度分析

阐述了三维激光扫描仪的基本概念与特性,介绍了其分类,并对激光扫描的精度进行了分析,以实例说明全站仪测量与激光扫描比较的结果：均方差是5mm．平均误差为“0”。     

卫星激光测距仪发散角系统的设计

介绍了房山人卫站近期对人卫激光测距仪发散角系统改造和完善过程中所开展的一些工作。首先针对实际工作中不同高度的观测卫星,按照光学原理设计了一套由成像系统、传动系统以及控制系统组成的自动调整发散角的装置,通过调控力矩电机的电压,经联轴件带动丝杠旋转,使滑块前后移动,从而改变成像系统,使激光束的发散角产生变化。其次为了验证系统设计的合理性,对本套装置进行了相关的实验。从实际的观测情况可以看出,改造后的发散角调整系统在提高整机观测能力方面有明显作用。     

机载激光水深测量误差分析

详细分析了机载激光水深测量的各种误差,着重讨论了IMU姿态测量误差对机载激光定位的影响。根据实际可能的误差数据,并联合扫描角误差、测距误差和平台坐标系原点误差进行计算分析,得出了不同的量测误差对目标3维定位误差的综合影响。     

机载激光遥感成像的激光回波波形数字化技术

首先介绍了机载遥感成像技术的基本原理，讨论了其关键组成部分的地面目标激光回波波形数字化电路的设计及其组成特点，叙述了该波形数字化电路的时序设计和数据存储结构，最后讨论了波形数字化结果的数据预处理方法及相关问题，得到了系统试验运行中获取的激光回波的有关预处理结果，它们将作为进一步生成地面三维图像和目标分类的数据源。     

地面三维激光扫描技术在变电站精细测量中的应用

变电站是重要的电力设施,对其进行测绘采集是三维建模与可视化、运行维护、管理、异常监控等工作的基础,但其中构筑物具有复杂、结构异形等特点。本文利用三维激光扫描技术获取点云数据,对变电站进行精细测量。提出了基于空间区域复杂度的划分（如将测区划分为均匀分布区、紧密排列区、气体绝缘封闭组合电器（GIS）区、过渡区）方法,并以新疆亚中变电站为例展示了该方法的应用,最终实现了变电站的三维建模与可视化。