[發明專利]靜態紅外地球敏感器高精度姿態檢測的方法

有效

• 申請號: 201210141271.X
• 申請日: 2012-05-09
• 公開（公告）號: CN102721400A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發明（設計）人: 凌麗;韓開亮;崔維鑫;王亞楠;董棟;劉石神;孫浩;于遠航
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海技術物理研究所
• 主分類號: G01C1/00
• 分類號: G01C1/00
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 郭英

1.一種靜態紅外地球敏感器高精度姿態檢測方法，其特征在于包括以下步驟：

1）獲取一幀480×480面陣圖像，每隔53行、53列選取圖像中的一行與一列，獲得一8行8列的圖像數據；

2）對讀取的8行8列網格線圖像數據做抽樣選取，按照一定的邊界點判斷依據對某一行或列數據上連續多個點的灰度做判斷，以檢測地平圓邊界點，邊界點判斷依據如下：

掃描過程中出現如下情況之一：

ⅰ、連續4個點灰度值≤Vt&&連續四個點灰度值≥Vt；

ⅱ、連續4個點灰度值≥Vt&&連續四個點灰度值≤Vt；

認為此時正好處于地平圓邊緣位置，出現了一個邊界點，Vt為邊界點判斷的門限閾值；

3）由步驟2）地平圓邊界點粗略掃描得到一組地平圓邊界點，從中選取合適的3個邊界點，根據三點法求圓心的原理，計算地平圓圓心；

4）對圖像數據做精確掃描，根據步驟2）所述的邊界點判斷依據，獲得8行8列圖像的地平圓邊界點；

5）對步驟4）中得到的一組邊界點采用拉格朗日二次多項式插值的方法，實現邊界點的亞像元定位；

6）對步驟5）中得到的一組亞像元地平圓邊界點，從中選取三組邊界點，每一組分別選取三個合適的邊界點，分別對每組的三個點根據步驟3）三點法求圓心的原理,計算得到一個地平圓圓心，最后對三個圓心取平均，作為最終的地平圓圓心；

7）由步驟6）計算得到的地平圓圓心，根據下式解算出當前的空間飛行器姿態角：

θ_p＝(x_e-x₀)×δ

θ_r＝(y_e-y₀)×δ

式中，θ_p、θ_r分別指空間飛行器的姿態偏差角，(x_e,y_e)為地平圓圓心，(x₀,y₀)為面陣圖像的中心坐標，δ為探測器每像元的角分辨率。