13791.基于數(shù)字圖像處理技術(shù)的衛(wèi)星激光測(cè)距控制系統(tǒng)改進(jìn)的研究

1、ByHuangBaoliADissertationSubmittedtoUniVersityofChineseAcademyofSciencesInpartialfulfillmentoftherequirementForthedegreeofMasterofScienceChangchunObservatoryofNationalAstronomicalobser、ratoryofChinaApril，2014摘要衛(wèi)星激光測(cè)距作為現(xiàn)代

2、空間大地測(cè)量手段，在現(xiàn)代空間大地測(cè)量領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用。國(guó)際大地測(cè)量協(xié)會(huì)(IAG)提出全球大地測(cè)量觀測(cè)系統(tǒng)(GGOS)項(xiàng)目，作為IAG成員之一的國(guó)際衛(wèi)星激光測(cè)距組織(ILRS)提出適應(yīng)GGOS產(chǎn)品精度的要求，要求各臺(tái)站提高測(cè)距精度，提升激光測(cè)距系統(tǒng)的自動(dòng)化程度，降低運(yùn)行成本。長(zhǎng)春SLR站作為國(guó)際激光測(cè)距服務(wù)組織的重要觀測(cè)臺(tái)站，每年都承擔(dān)著大量的觀測(cè)任務(wù)。為了適應(yīng)新的需求，長(zhǎng)春sLR站需要進(jìn)一步完善測(cè)距系統(tǒng)，改進(jìn)自動(dòng)化程度、提高工作效率

3、。本論文研究?jī)?nèi)容為長(zhǎng)春站衛(wèi)星激光測(cè)距控制系統(tǒng)的一部分，主要工作是利用圖像處理的方法來(lái)解算衛(wèi)星和激光光尖相對(duì)于靈敏區(qū)的位置參數(shù)，通過(guò)程序引導(dǎo)望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行精密跟蹤、控制光束精確指向目標(biāo)，減少人工搜索衛(wèi)星和調(diào)整激光的這部分工作。本文首先分析了望遠(yuǎn)鏡指向偏差來(lái)源，提出了基于圖像處理技術(shù)的激光測(cè)距系統(tǒng)指向偏差的改進(jìn)方法。搭建了圖像處理子系統(tǒng)平臺(tái)，利用圖像采集卡實(shí)時(shí)采集衛(wèi)星激光測(cè)距圖像。通過(guò)分析衛(wèi)星觀測(cè)系統(tǒng)中的圖像特點(diǎn)以及對(duì)處理過(guò)程的特殊要求，提出了

4、對(duì)激光測(cè)距圖像處理的主要方法：(1)對(duì)圖像進(jìn)行預(yù)處理，利用濾波技術(shù)去除噪聲；(2)閾值分割，搜尋圖像中感興趣目標(biāo)；(3)用矩法計(jì)算衛(wèi)星質(zhì)心坐標(biāo)；(4)利用Sobel算子對(duì)光束圖像進(jìn)行邊緣提??；(5)通過(guò)直線擬合，求解光尖位置坐標(biāo)。利用網(wǎng)絡(luò)通信的方式向控制系統(tǒng)發(fā)送解算出來(lái)的數(shù)據(jù)，一方面控制系統(tǒng)根據(jù)望遠(yuǎn)鏡脫靶量信息調(diào)整望遠(yuǎn)鏡的跟蹤狀態(tài)；另一方面，激光控制系統(tǒng)根據(jù)光尖坐標(biāo)位置修正激光束指向。該方法應(yīng)用于實(shí)際激光測(cè)距系統(tǒng)，取得了較好的結(jié)果。實(shí)驗(yàn)