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近年来高分辨率遥感对地观测技术迅速发展，现已被广泛应用于国土资源勘查、国家基础地理信息库的建立与更新等领域，是实施国家重大战略和建设发展国防现代化不可或缺的重要手段。
然而，高分辨率遥感卫星在轨运行时往往会产生姿态抖动现象即颤振(Jitter)，引起卫星姿态不稳定性，导致与时间相关的相对姿态误差，从而影响卫星几何定位精度以及卫星影像产品质量。针对卫星平台姿态颤振这一复杂问题，本文以高分辨率卫星遥感影像为基础开展颤振探测研究，从其影像几何定位模型严格模型(Rigorous Sensor Model, RSM)和有理函数模型(Rational Function Model, RFM))出发，构建基于密集虚拟控制点的区域网平差模型，由此计算平差后三线阵影像密集匹配点的反投影残差进行颤振探测分析。纵观本文内容主要包括以下几方面：
1.综述了国内外近年来高分辨率卫星的发展和趋势，分析总结了高分辨率卫星颤振探测研究现状与存在的问题，确定了本文以基于密集虚拟控制点的区域网平差开展颤振探测的研究框架。
2.从高分辨率卫星遥感影像的成像机理出发，研究了基于像方偏差补偿的有理函数模型区域网平差，并构建了基于虚拟控制点的区域网平差模型，为后续基于区域网平差结果来进行颤振探测提供了模型基础。
3.针对具有严格物理模型的原始线阵影像，提出了一种基于密集虚拟控制点的卫星姿态颤振探测方法。该方法首先基于大量虚拟控制点生成有理函数模型，然后利用该模型将虚拟控制点反投影至影像像方，计算反投影像点和虚拟像点的像方残差，从而计算得到卫星姿态的变化。利用资源三号(ZY-3)卫星线阵影像进行实验，该方法能够探测出其存在约0.65Hz的姿态颤振现象，并与卫星姿态数据变化相一致，验证了本文方法的可行性和正确性。同时，根据上述姿态颤振探测结果，采用样条函数补偿有理函数模型因颤振引起的非线性误差，通过颤振补偿，颤振补偿后的下视传感器相对定位精度可以达到0.9像素；前视可以达到1.2像素，后视可以达到1像素。
4.针对提供RPC(Rational Polynomial Coefficients)文件的预处理级辐射校正三线阵影像，提出了基于密集虚拟控制点的区域网平差的颤振探测方法。该方法首先基于影像原始RPC生成虚拟控制点，然后利用多视影像约束匹配获取大量密集匹配点，将这些虚拟控制点和密集匹配点加入区域网平差模型，由此计算平差后三线阵影像密集匹配点的反投影残差进行颤振探测分析，实现了
不需要地面控制数据的高分辨率卫星三线阵影像区域网平差颤振探测。利用ZY-3卫星三线阵影像进行区域网平差实验，该方法能够探测出其颤振频率为0.6-0.7Hz。
最后，对本文的工作进行了总结和展望。
然而，高分辨率遥感卫星在轨运行时往往会产生姿态抖动现象即颤振(Jitter)，引起卫星姿态不稳定性，导致与时间相关的相对姿态误差，从而影响卫星几何定位精度以及卫星影像产品质量。针对卫星平台姿态颤振这一复杂问题，本文以高分辨率卫星遥感影像为基础开展颤振探测研究，从其影像几何定位模型严格模型(Rigorous Sensor Model, RSM)和有理函数模型(Rational Function Model, RFM))出发，构建基于密集虚拟控制点的区域网平差模型，由此计算平差后三线阵影像密集匹配点的反投影残差进行颤振探测分析。纵观本文内容主要包括以下几方面：
1.综述了国内外近年来高分辨率卫星的发展和趋势，分析总结了高分辨率卫星颤振探测研究现状与存在的问题，确定了本文以基于密集虚拟控制点的区域网平差开展颤振探测的研究框架。
2.从高分辨率卫星遥感影像的成像机理出发，研究了基于像方偏差补偿的有理函数模型区域网平差，并构建了基于虚拟控制点的区域网平差模型，为后续基于区域网平差结果来进行颤振探测提供了模型基础。
3.针对具有严格物理模型的原始线阵影像，提出了一种基于密集虚拟控制点的卫星姿态颤振探测方法。该方法首先基于大量虚拟控制点生成有理函数模型，然后利用该模型将虚拟控制点反投影至影像像方，计算反投影像点和虚拟像点的像方残差，从而计算得到卫星姿态的变化。利用资源三号(ZY-3)卫星线阵影像进行实验，该方法能够探测出其存在约0.65Hz的姿态颤振现象，并与卫星姿态数据变化相一致，验证了本文方法的可行性和正确性。同时，根据上述姿态颤振探测结果，采用样条函数补偿有理函数模型因颤振引起的非线性误差，通过颤振补偿，颤振补偿后的下视传感器相对定位精度可以达到0.9像素；前视可以达到1.2像素，后视可以达到1像素。
4.针对提供RPC(Rational Polynomial Coefficients)文件的预处理级辐射校正三线阵影像，提出了基于密集虚拟控制点的区域网平差的颤振探测方法。该方法首先基于影像原始RPC生成虚拟控制点，然后利用多视影像约束匹配获取大量密集匹配点，将这些虚拟控制点和密集匹配点加入区域网平差模型，由此计算平差后三线阵影像密集匹配点的反投影残差进行颤振探测分析，实现了
不需要地面控制数据的高分辨率卫星三线阵影像区域网平差颤振探测。利用ZY-3卫星三线阵影像进行区域网平差实验，该方法能够探测出其颤振频率为0.6-0.7Hz。
最后，对本文的工作进行了总结和展望。