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

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

2、空間大地測量手段，在現(xiàn)代空間大地測量領域發(fā)揮著重要的作用。國際大地測量協(xié)會(IAG)提出全球大地測量觀測系統(tǒng)(GGOS)項目，作為IAG成員之一的國際衛(wèi)星激光測距組織(ILRS)提出適應GGOS產品精度的要求，要求各臺站提高測距精度，提升激光測距系統(tǒng)的自動化程度，降低運行成本。長春SLR站作為國際激光測距服務組織的重要觀測臺站，每年都承擔著大量的觀測任務。為了適應新的需求，長春sLR站需要進一步完善測距系統(tǒng)，改進自動化程度、提高工作效率

3、。本論文研究內容為長春站衛(wèi)星激光測距控制系統(tǒng)的一部分，主要工作是利用圖像處理的方法來解算衛(wèi)星和激光光尖相對于靈敏區(qū)的位置參數(shù)，通過程序引導望遠鏡進行精密跟蹤、控制光束精確指向目標，減少人工搜索衛(wèi)星和調整激光的這部分工作。本文首先分析了望遠鏡指向偏差來源，提出了基于圖像處理技術的激光測距系統(tǒng)指向偏差的改進方法。搭建了圖像處理子系統(tǒng)平臺，利用圖像采集卡實時采集衛(wèi)星激光測距圖像。通過分析衛(wèi)星觀測系統(tǒng)中的圖像特點以及對處理過程的特殊要求，提出了

4、對激光測距圖像處理的主要方法：(1)對圖像進行預處理，利用濾波技術去除噪聲；(2)閾值分割，搜尋圖像中感興趣目標；(3)用矩法計算衛(wèi)星質心坐標；(4)利用Sobel算子對光束圖像進行邊緣提取；(5)通過直線擬合，求解光尖位置坐標。利用網(wǎng)絡通信的方式向控制系統(tǒng)發(fā)送解算出來的數(shù)據(jù)，一方面控制系統(tǒng)根據(jù)望遠鏡脫靶量信息調整望遠鏡的跟蹤狀態(tài)；另一方面，激光控制系統(tǒng)根據(jù)光尖坐標位置修正激光束指向。該方法應用于實際激光測距系統(tǒng)，取得了較好的結果。實驗