一种适合降落序列影像的相对定向方法

纪 洋

(天津铁道职业技术学院，天津 300240)

国家中长期科学技术发展规划纲要(2006—2020年)》将探月工程列为国家中长期科学发展的重大专项[1-2]。我国已经顺利完成了嫦娥三号的着陆和巡视探测任务[3-4]。在着陆器下降过程中，由于着陆器悬停(距离月面相对高度为100 m左右)以后的阶段，着陆轨迹近似垂直，而且降落影像具有较高的分辨率，因此，研究时往往以悬停以后拍摄的序列影像为研究对象[3]。通过进行降落序列影像的相对定向可以辅助进行着陆器着陆点的定位、实现着陆轨迹的恢复等。此外，研究降落序列影像的快速相对定向方法还可以为我国即将开展的火星探测任务提供必要的支持[5]。

目前，针对传统影像对的相对定向研究较多，张永军等开展了大重叠度序列影像的相对定向[6]。赵祖军等将外方位元素先验值加入到相对定向的平差中，形成带约束条件相对定向，并且通过模拟试验和飞行试验数据来验证提出方法的优越性[7]。陆珏等研究了多基线连续像对相对定向方法，取得了较高精度的结果[8]。张永军等推导了基于同名直线和圆曲线进行独立法相对定向和连续法相对定向的数学模型，使得相对定向精度提高了10%以上[9]。杨立君等研究了非量测相机近景数字影像相对定向求解方法的具体应用过程[10]。上述方法的摄影基线大都垂直于主光轴方向，无法直接应用于降落序列影像的相对定向。康志忠等研究了沿主光轴方向摄影立体像对的单独法相对定向过程，但其仍然采用了5个相对定向元素作为初始未知量[11]。……