1.一种基于低轨卫星图像匹配的终端定位方法,其特征在于,包括:S1:低轨卫星使用主星载摄像机和副星载摄像机分别拍摄一张实际图像和对应的热红外图像;
S2:提取实际图像的三种特征,分别为SIFT、ORB和LBP;计算热红外图像的温度系数;
S3:采用多模态三层渐进式范围搜索图像匹配方法,根据实际图像的三种特征和热红外图像的温度系数从参考数据库中搜索得到匹配图像;
S4:根据匹配图像和实际图像计算低轨卫星的位置信息;
S5:根据低轨卫星的位置信息计算待定位终端位置,得到终端的定位结果。
2.根据权利要求1所述的一种基于低轨卫星图像匹配的终端定位方法,其特征在于,主星载摄像机的拍摄方向为卫星对地球的朝向面,副星载摄像机的拍摄方向为与主星载摄像机呈可变角度;并且每个摄像机上装有热红外装置,能够同时能够拍摄光学图像以及热红外图像。
3.根据权利要求1所述的一种基于低轨卫星图像匹配的终端定位方法,其特征在于,计算热红外图像的温度系数的公式为:;
其中, 表示热红外图像x的温度系数,表示热红外图像中心单位面积中相对温度为的面积, 表示图像中心单位面积中第i点的相对温度。
4.根据权利要求1所述的一种基于低轨卫星图像匹配的终端定位方法,其特征在于,所述参考数据库包括星载摄像机拍摄的全球多张图像,从图像中提取到的与图像对应的SIFT特征、ORB特征和LBP特征以及图像对应的热红外图像。
5.根据权利要求1所述的一种基于低轨卫星图像匹配的终端定位方法,其特征在于,步骤S3中,从参考数据库中搜索得到匹配图像的过程包括:根据SIFT特征对参考数据库进行首次搜索,得到大范围匹配图像;
根据ORB特征在大范围匹配图像中进行二次搜索,得到小范围匹配图像;
根据LBP特征在小范围匹配图像中进行三次搜索,取匹配率大于阈值的图像作为实际图像的初始匹配图像;
计算参考数据库中初始匹配图像对应的参考热红外图像的温度系数;选择参考热红外图像的温度系数与实际图像对应的热红外图像的温度系数最接近的初始匹配图像作为最终的匹配图像。
6.根据权利要求1所述的一种基于低轨卫星图像匹配的终端定位方法,其特征在于,计算低轨卫星的位置信息的过程包括:根据匹配图像的拍摄尺度、拍摄距离、面积以及实际图像的拍摄尺度、面积计算实际图像的拍摄距离即卫星到图像中心点的距离;
根据匹配图像的坐标计算实际图像的中心点坐标;
根据两张实际图像的拍摄距离、两张实际图像中心点坐标计算卫星坐标映射点坐标。
7.根据权利要求6所述的一种基于低轨卫星图像匹配的终端定位方法,其特征在于,计算实际图像的拍摄距离的公式为:;
其中,表示实际图像的拍摄距离, 表示实际图像的拍摄尺度,表示实际图像面积,表示实际图像的拍摄尺度,表示匹配图像的面积,表示匹配图像的拍摄距离。
8.根据权利要求1所述的一种基于低轨卫星图像匹配的终端定位方法,其特征在于,根据低轨卫星的位置信息计算待定位终端位置的过程包括:选取3颗高度相近的低轨卫星向待定位终端发送探测包,根据终端接收到低轨卫星探测包的时间计算卫星到终端的直线距离;
根据卫星到终端的直线距离以及卫星高度计算卫星到终端的地面直线距离;
根据三颗低轨卫星的卫星坐标映射点坐标和卫星到终端的地面直线距离计算待定位终端的坐标。