我国风云气象卫星高精度自动图像导航研究

目前为了进行高精度图像导航（达到高于星下点1km的图像导航精度，例如风云三号中分250m通道资料、规划中的风云四号光学星成像仪500m通道资料），需要导航调节进行干预。针对导航调节中存在"二次"导航、无地标无法使用等存在的问题，本项目拟从获取卫星观测仪器瞬时光轴指向为出发点，进行高精度图像导航的研究。通过人工地标导航作为辅助手段，获得观测仪器的综合指向偏差，建立卫星观测仪器瞬时光轴指向计算模型；建立统一的对地观测数据图像导航框架模型，使其不依赖于观测仪器与观测对象，仅仅与观测几何学有关。以上述工作为基础，进行我国气象卫星高精度自动图像导航理论研究，并研发拥有自主知识产权的原型系统。通过本研究，使得我国风云气象卫星图像导航精度：FY-3A达到250m、FY-2C/D/E达到1.25km，并为规划中的FY-4高精度图像导航（星下点500m水平分辨率）做好理论储备。

为了客服对地观测卫星高精度图像导航中“二次导航”及“无地标无法使用”的问题，本项目从建立观测仪器瞬时光轴指向计算模型及统一的对地观测数据图像导航框架模型出发，开展我国气象卫星高精度自动图像导航理论研究。经过三年的技术攻关，完成了预定的研究任务，取得了如下研究成果：建立完备的气象卫星地标数据库；建立了风云二号自动图像精确校正方法，并首次对风云二号图像导航在轨误差来源进行了分析，定位精度达到亚红外像素；建立了观测仪器瞬时光轴指向模型与计算方法；建立了原型系统。以工作内容为基础，课题组共发表文章4篇（1篇SCI，3篇EI），获得国家发明专利3项，获得计算机软件著作权2项，撰写技术报告4份。研究成果已经在国家气象卫星地面系统建设中进行了推广与应用，产生了明显的经济和社会效益。研究成果获得2012年度北京市科技进步奖（二等奖）及2012年中国电子学会电子信息科学技术奖二等奖。