[發明專利]深空探測轉移段小行星成像模擬器

有效

• 申請號: 200910216983.1
• 申請日: 2009-12-31
• 公開（公告）號: CN102114919A
• 公開（公告）日: 2011-07-06
• 發明（設計）人: 王立;周建濤;尉志軍;郝云彩
• 申請（專利權）人: 北京控制工程研究所
• 主分類號: B64G7/00
• 分類號: B64G7/00
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 高尚梅

1.一種確定小行星導航敏感器星間角距的方法，其特征在于：它包括以下步驟，

1)星表選擇；

2)星等轉換；

3)靜態成像分析；

4)背景分析；

5)運動成像分析；

6)小行星成像模擬。

2.如權利要求1所述的一種確定小行星導航敏感器星間角距的方法，其特征在于：所述的步驟1)是根據預先設定的軌道與探測星選擇小行星星表以及恒星星表；在標稱軌道上面選擇導航弧段。

3.如權利要求1所述的一種確定小行星導航敏感器星間角距的方法，其特征在于：所述的步驟2)根據視星與儀器星的關系將步驟1)目標視星等轉換為儀器星。

4.如權利要求1所述的一種確定小行星導航敏感器星間角距的方法，其特征在于：所述的步驟3)根據視場、軌道位置、坐標轉換完成單星高斯模型的靜態成像分析；

模擬過程中星敏感器姿態是已知的，其視軸在天體坐標系中的指向為赤經赤緯(αz，δz)，其X軸指向為赤經赤緯(αx，δx)，則從天球坐標系O-UVW到星敏感器坐標系O-XYZ的變換矩陣M為

uvw=Mxyz=a11a12a13a21a22a23a31a32a33xyz---(1)]]>

其中，a₁₁＝cosαxcosδx，a₁₂＝sinαxcosδx，a₁₃＝sinδx，a₃₁＝cosαzcosδz，a₃₂＝sinαzcosδz，a₃₃＝sinδz，

y=zxx=0-a33a32a330-a31-a32a310a11a12a13=a13a32-a12a33a11a33-a13a31a12a31-a11a32---(2)]]>

可得：

a₂₁＝sinαzcosδzsinδx-sinδzsinαxcosδx；

a₂₂＝sinδzcosαxcosδx-cosαzcosδzsinδx；

a₂₃＝sinαxcosδxcosαxcosδz-sinαzcosδzcosαxcosδx；

此時矩陣M可確定下來，對視場中出現的星點R，假定它的赤經赤緯為(αi，δi)，在慣性坐標系中可表示為ri＝(cosαxcosδx，sinαxcosδx，sinδx)T，由變換矩陣，則可知它在星敏感器中的坐標為rs＝MTri，

星點光斑能量分布可近似地由高斯點擴散函數來表示

I(x,y)=I02πσPSF2exp(-(x-x0)2+(y-y0)22σPSF2)---(3)]]>

把I₀換算成恒星產生的光電子數目的多少，對相應的像素坐標進行積分，則可得這個像素下光電子數目的多少即：

I(m,n)=∫m-1m∫n-1n∫0TI02πσPSF2.]]>

exp(-(x-x0)2+(y-y0)22σPSF2)dtdxdy---(4)]]>

5.如權利要求1所述的一種確定小行星導航敏感器星間角距的方法，其特征在于：所述的步驟5)根據平臺抖動、平臺運動以及曝光時間完成目標星的動態成像分析，

其中，星敏感器曝光積分的Euler參數可用一階近似為：

θ·=ω(t)]]>Δθ＝ωΔt?????????????????????(5)

其中，θ表示歐拉主軸旋轉角，ω積分時間內星敏感器的角速度，Δθ在步長時間Δt內轉動角，公式(2)中的變換矩陣M可改寫為如下遞推公式：

M_k+1＝M_k·(E-Δθ^x)??????????????????????????(6)

對曝光積分時間選擇時間步長Δt，可得k時刻星點的坐標為(x0(k)，y0(k))，則此時相應相關像素下的收集的能量光電子數計算公式為：

Ik(m,n)=Ik-1(m,n)+∫m-1m∫n-1n∫0ΔtI02πσPSF2.]]>

exp(-(x-x0(k))2+(y-y0(k))22σPSF2)dtdxdy.]]>