On-orbit geometric calibration and preliminary accuracy verification of GaoFen-14 （GF-14） laser altimetry system

CAO Bincai; WANG Jianrong; HU Yan; LÜ Yuan; YANG Xiuce; LU Xueliang

doi:10.37188/OPE.20233111.1631

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On-orbit geometric calibration and preliminary accuracy verification of GaoFen-14 （GF-14） laser altimetry system

Modern Applied Optics | 更新时间：2023-07-08

- On-orbit geometric calibration and preliminary accuracy verification of GaoFen-14 （GF-14） laser altimetry system
- Optics and Precision Engineering Vol. 31, Issue 11, Pages: 1631-1640(2023)
- 作者机构：
  
  1.地理信息工程国家重点实验室，陕西西安 710054
  2.西安测绘研究所，陕西西安 710054
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.37188/OPE.20233111.1631
  CLC： P237
- Received：04 November 2022，
  
  Revised：28 November 2022，
  
  Published：10 June 2023
- 稿件说明：
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曹彬才,王建荣,胡燕等.高分十四号激光测量系统在轨几何定标与初步精度验证[J].光学精密工程,2023,31(11):1631-1640.

CAO Bincai,WANG Jianrong,HU Yan,et al.On-orbit geometric calibration and preliminary accuracy verification of GaoFen-14 （GF-14） laser altimetry system[J].Optics and Precision Engineering,2023,31(11):1631-1640.
曹彬才,王建荣,胡燕等.高分十四号激光测量系统在轨几何定标与初步精度验证[J].光学精密工程,2023,31(11):1631-1640. DOI： 10.37188/OPE.20233111.1631.

CAO Bincai,WANG Jianrong,HU Yan,et al.On-orbit geometric calibration and preliminary accuracy verification of GaoFen-14 （GF-14） laser altimetry system[J].Optics and Precision Engineering,2023,31(11):1631-1640. DOI： 10.37188/OPE.20233111.1631.

摘要

高分十四号卫星搭载了一台三波束激光测距系统，用于辅助双线阵光学相机开展全球1∶10 000无地面控制点立体测图。由于振动及环境等因素变化，激光测高仪的几何参数相比实验室测量参数会发生改变，必须开展高精度在轨几何定标。针对高分十四号激光载荷的特点，构建了激光测高严格几何模型，在大气改正、潮汐改正的基础上，利用地面探测器阵列捕获的激光光斑开展激光器在轨几何定标与精度验证。实验结果表明：高分十四号激光测量系统标定后3个波束的高程精度（

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3.21733332

2.45533323

）分别优于0.190，0.256和0.220 m，达到设计指标，可作为高程控制点开展业务化生产。

Abstract

The Gaofen-14 （GF-14） satellite is equipped with a three-beam laser altimeter system aimed at assisting the two linear-array optical camera to perform global 1∶10 000 mapping without ground control points. Owing to mechanical vibration and environmental changes， the geometric parameters of the laser altimeter would deviate from those measured in the laboratory； thus， it is necessary to perform high-precision on-orbit geometric calibration. In this study， a strict geometric model of the laser footprint was constructed according to the characteristics of the GF-14 laser load. Through atmospheric correction and tidal correction， the laser spot captured by the ground detector array was used to perform on-orbit geometric calibration and accuracy verification. The test results indicate that the elevation accuracies of the GF-14 three-beam laser altimeter are 0.190， 0.256， and 0.220 m， which satisfy the design target and can be used as the elevation control point for operational production.

关键词

Keywords

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