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龙图腾网获悉自然资源部国土卫星遥感应用中心申请的专利星载阵列激光雷达三维地形测绘数据综合模拟仿真方法及系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120688210B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-28发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510563088.6，技术领域涉及：G06F30/20；该发明授权星载阵列激光雷达三维地形测绘数据综合模拟仿真方法及系统是由李国元;彭军;唐新明;周晓青;陈继溢;张斌;郭金权;刘诏设计研发完成，并于2025-04-30向国家知识产权局提交的专利申请。

本星载阵列激光雷达三维地形测绘数据综合模拟仿真方法及系统在说明书摘要公布了：本发明提供星载阵列激光雷达三维地形测绘数据综合模拟仿真方法及系统，方法包括：建立星载阵列激光雷达三维地形测绘仿真链路；构建星载阵列激光雷达综合模拟仿真模型，生成星载阵列激光雷达三维地形仿真数据集；采用噪声率、平均信号光子数、探测概率、信噪比以及高程精度多个评价指标评估配置不同参数条件下星载阵列激光雷达三维地形测绘模拟仿真数据的质量。本发明设计了针对地面激光角反射CCR的星载阵列激光光子云数据模拟仿真方法，以国产某型卫星参数为例生成一套星载阵列激光雷达三维地形仿真数据集；采用多个评价指标评估配置不同参数条件下的星载阵列激光模拟仿真数据的质量，为发展阵列激光三维地形测绘卫星提供了坚实基础。

本发明授权星载阵列激光雷达三维地形测绘数据综合模拟仿真方法及系统在权利要求书中公布了：1.星载阵列激光雷达三维地形测绘数据综合模拟仿真方法，其特征在于，包括以下步骤： S1、建立星载阵列激光雷达三维地形测绘仿真链路； S2、构建星载阵列激光雷达三维地形测绘综合模拟仿真模型，生成星载阵列激光雷达三维地形仿真数据集； S3、采用噪声率、平均信号光子数、探测概率、信噪比以及高程精度多个评价指标，评估配置不同参数条件下的星载阵列激光模拟仿真数据的质量； 其中，所述S2步骤的构建星载激光综合模拟仿真模型的方法包括以下步骤： S21、构建阵列激光严密几何定位模型，包括： 进行相关的坐标系定义及转换； 基于定义和转换的所述坐标系，建立星载阵列激光测高仪的严密几何定位模型； S22、构建阵列激光辐射传输模型； S23、构建单光子探测器响应模型； 所述S21步骤的进行相关的坐标系定义及转换的方法包括以下步骤： S211、建立阵列激光雷达坐标系OL-XLYLZL；以激光雷达成像系统的透镜中心为坐标原点OL，Z轴垂直于探测器焦平面并指向天底方向，X轴与Y轴平行于焦平面阵列的边缘与Z轴构成右手系； 设激光探测器光学中心与焦平面的距离为，阵列中心坐标在激光雷达坐标系中的坐标表示为0,0，-，设探测器阵列共有n行、m列，m,n为偶数，像元大小为，以探测器阵列右上角的第一个像元为第一行第一列像元，则第r行，第c列像元在阵列激光雷达坐标系下的坐标表示为： ； 利用第r行，第c列像元在阵列激光雷达坐标系下的坐标计算得到式1： 1 对应地面激光足印点的三维坐标在激光雷达坐标系中表示为式2： 2 式12中，为激光雷达系统求得像元位置至目标的测距值；为指向投影在XLOLYL平面与XL轴正向之间的夹角；为指向与ZL轴正向之间的夹角； S212、建立卫星本体坐标系统OB-XBYBZB；定义卫星本体坐标系为：卫星质心为坐标系原点OB，X轴指向飞行方向，Z轴指向天底，以右手定则确定Y轴的指向； 通过坐标平移和旋转变换，将地面点在阵列激光雷达坐标系的位置转换到卫星本体坐标系： 3 式3中，是地面点在卫星本体坐标系上的坐标，为阵列激光雷达转换到卫星本体坐标系的旋转矩阵，是阵列激光雷达透镜中心与卫星本体坐标系原点的偏移量； S213、建立轨道坐标系OO-XOYOZO；轨道坐标系的原点为卫星质心，X轴指向卫星飞行方向，Z轴指向地心，Y轴垂直XOZ平面并与X轴、Z轴构成右手系； 通过坐标三轴旋转完成卫星本体坐标系到轨道坐标系的坐标变换： 4 式4中，是地面点在轨道坐标系上的坐标；为卫星本体坐标系转换到轨道坐标系的旋转矩阵，由星敏感器确定的卫星三个姿态角：横滚角，俯仰角，航偏角组成： 5 S214、建立空间固定惯性参考系；以地球质心为坐标原点，X轴指向春分点，Z轴指向天球北极，Y轴垂直XOZ平面并与X轴、Z轴构成右手系； 通过坐标平移加旋转的方式，将轨道坐标系转化到ICRF坐标系： 6 式6中，为轨道坐标系的原点与ICRF坐标原点的在ICRF坐标系下的偏移，求解轨道坐标系到ICRF坐标系的旋转矩阵需获知t时刻卫星在ICRF坐标系下的位置矢量以及速度矢量，轨道坐标系到ICRF坐标系之间的旋转矩阵的计算表达式为： 7 式7中，； S215、建立地球固定地面参考系；以地球质心为坐标原点，X轴指向格林尼治子午线与地球赤道的交点，Z轴指向地球北极方向，Y轴垂直XOZ平面并与X轴、Z轴构成右手系； ICRF坐标系与ITRF坐标系的原点都为地球质心，ICRF坐标系通过乘以旋转矩阵转换到ITRF坐标系： 8 式8中，是地球固定地面参考系上的坐标，的计算式为： ； 其中，Wt、Rt、PNt分别为极移矩阵、地球自转矩阵和岁差和章动矩阵。

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