技術(shù)特征：

1.一種基于高精度姿態(tài)信息的相機光軸指向計算方法，其特征在于，

根據(jù)掃描相機光軸在衛(wèi)星本體系下的指向以及衛(wèi)星本體坐標(biāo)系相對軌道坐標(biāo)系{o}的轉(zhuǎn)換矩陣A_bo，來計算相機光軸在軌道坐標(biāo)系下的指向

$r_{xj}^o=A_{bo}^T{r}_{xj}^b$

根據(jù)求得的指向及衛(wèi)星軌道坐標(biāo)系{o}相對地心慣性坐標(biāo)系{i}的轉(zhuǎn)換矩陣A_oi，來計算相機光軸在地心慣性坐標(biāo)系{i}的指向

$r_{xj}^i=A_{oi}^T{r}_{xj}^o=A_{oi}^T{A}_{bo}^T{r}_{xj}^b$

根據(jù)求得的指向以及地心慣性坐標(biāo)系{i}相對于地固系的轉(zhuǎn)換矩陣(HG)，計算相機光軸在地固系下的指向

$r_{xj}^e=\left(HG\right)r_{xj}^i=\left(HG\right)A_{oi}^T{r}_{xj}^o=\left(HG\right)A_{oi}^T{A}_{bo}^T{r}_{xj}^b.$

2.如權(quán)利要求1所述基于高精度姿態(tài)信息的相機光軸指向計算方法，其特征在于，根據(jù)衛(wèi)星下傳中相機的曝光時間和轉(zhuǎn)角測量信息得到相機光軸指向，并基于相機的初始安裝偏差角進行修正，得到指向

r_sm＝(0 0 1)^T

r_xj＝A_zd^T·R_x(α_xj)^T·N_z·R_x(α_xj)·A_zd·r_sm

$r_{xj}^b={\mathrm{\ΔA}}_{sm}{r}_{xj}$

其中，r_sm是相機探測器中心點，作為信號輸入；通過推導(dǎo)相機探測器中心點r_sm經(jīng)過掃描轉(zhuǎn)動，得到在相機主體坐標(biāo)系下的輸出光線r_xj，用來描述相機轉(zhuǎn)角測量信息與光軸指向之間的關(guān)系；

A_zd為相機成像測量坐標(biāo)系到相機轉(zhuǎn)動軸坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換矩陣，R_x表示繞x軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)矩陣，α_xj為繞轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動的角度，N_z為相機掃描的極性矩陣；ΔA_sm為相機安裝的基準偏差矩陣，在衛(wèi)星總裝時測得。

3.如權(quán)利要求1所述基于高精度姿態(tài)信息的相機光軸指向計算方法，其特征在于，根據(jù)衛(wèi)星下傳的星上時間和星上控制系統(tǒng)獲取的姿態(tài)測量信息，對于相機曝光時刻與星上控制系統(tǒng)計算的姿態(tài)時間的偏差，通過將姿態(tài)角及姿態(tài)角速度進行遞推的方式來補償曝光時間差，得到轉(zhuǎn)換矩陣A_bo：

$\mathrm{\θ}\left(t_{xj}\right)=\mathrm{\θ}\left(t_k\right)+\stackrel{\·}{\mathrm{\θ}}\left(t_k\right)(t_{xj}-t_k)$

$\mathrm{\ψ}\left(t_{xj}\right)=\mathrm{\ψ}\left(t_k\right)+\stackrel{\·}{\mathrm{\ψ}}\left(t_k\right)(t_{xj}-t_k)$

其中，t_xj為相機曝光時刻，t_k-1＜t_xj≤t_k；

θ(t_k)、ψ(t_k)分別表示t_k時刻的滾動角度、俯仰角度、偏航角度，分別表示t_k時刻的滾動角速度、俯仰角速度、偏航角速度；R_y表示繞y軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)矩陣，R_z表示繞z軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)矩陣。

4.如權(quán)利要求1所述基于高精度姿態(tài)信息的相機光軸指向計算方法，其特征在于，在相機曝光時刻，從地面測控的衛(wèi)星軌道數(shù)據(jù)信息獲取衛(wèi)星的位置r＝(r_x,r_y,r_z)^T和速度v＝(v_x,v_y,v_z)^T，根據(jù)位置矢量和速度矢量計算轉(zhuǎn)換矩陣A_oi：

$A_{oi}\left(3\right)=-\frac{r}{\left|r\right|}$

$A_{oi}\left(2\right)=-\frac{r\×v}{|r\×v|}$

A_oi(1)＝A_oi(2)×A_oi(3)

A_oi＝[A_oi(1) A_oi(2) A_oi(3)]^T。

5.如權(quán)利要求1所述基于高精度姿態(tài)信息的相機光軸指向計算方法，其特征在于，基于IAU2000規(guī)范的歲差、章動、自轉(zhuǎn)矩陣，將地心慣性坐標(biāo)系J2000轉(zhuǎn)換到地球固連坐標(biāo)系WGS84：

歲差矩陣表示為：

(PR)＝R_z(-z_A)R_y(θ_A)R_z(-ζ_A)

其中，ζ_A,z_A,θ_A是由標(biāo)準歷元的地心慣性坐標(biāo)系J2000.0到計算歷元的平赤道坐標(biāo)系之間轉(zhuǎn)換的三個赤道歲差參數(shù)；

章動矩陣表示為：

(NR)＝R_x(-Δε)R_y(Δθ)R_z(-Δμ)

其中，Δμ＝Δψcosε_A,Δθ＝Δψsinε_A分別是赤經(jīng)和赤緯章動；IAU2000章動模型的黃經(jīng)章動Δψ、交角章動Δε、瞬時平赤道面與黃道面的交角ε_A；

地球自轉(zhuǎn)矩陣ER(t)表示為：

(ER)＝R_z(GAST)

GAST為時刻t的格林尼治真恒星時；

求得轉(zhuǎn)換矩陣(HG)：

(HG)＝(ER)(NR)(PR)。