[發(fā)明專利]計(jì)算機(jī)模擬星敏感器星場的成像系統(tǒng)和成像方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210345359.3
• 申請日: 2012-09-17
• 公開（公告）號: CN102853851A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳峰;朱錫芳;沈?yàn)槊?/a>
• 申請（專利權(quán)）人: 常州工學(xué)院;蘇州大學(xué)
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00;G01C21/02
• 代理公司: 常州市江海陽光知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32214
• 代理人: 湯志和

1.一種計(jì)算機(jī)模擬星敏感器星場的成像系統(tǒng)，其特征在于包括：

觀測星數(shù)據(jù)庫，由觀測星構(gòu)成，所述觀測星為根據(jù)星敏感器的極限星等從原始星表中篩選，即：僅保留雙星等效星等不高于極限星等的雙星、及星等不高于極限星等的雙星以外的恒星；

在ZEMAX光學(xué)設(shè)計(jì)軟件中建立的用戶輸入端，其適于設(shè)定ZEMAX光學(xué)設(shè)計(jì)軟件中的光學(xué)模塊的光軸指向，像面探測器的像元數(shù)和尺寸；

適于所述ZEMAX光學(xué)設(shè)計(jì)軟件調(diào)用的擴(kuò)展模塊，包括：提取觀測星模塊、計(jì)算視場位置模塊、計(jì)算像元灰度模塊；所述提取觀測星模塊根據(jù)所述光學(xué)模塊中的像面探測器對應(yīng)的視場角在所述數(shù)據(jù)庫中提取所述光軸指向視場范圍內(nèi)的觀測星，即提取視場中的觀測星；所述計(jì)算視場位置模塊將視場中的觀測星的位置從慣性坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到本體坐標(biāo)系，利用所述本體坐標(biāo)系計(jì)算出該觀測星的視場角；并將所述觀測星的視場角作為物面信息傳遞給所述光學(xué)模塊；

ZEMAX光學(xué)設(shè)計(jì)軟件，還包括光線追跡模塊，適于當(dāng)所述光學(xué)模塊得到所述物面信息后，對于所述視場中的觀測星，利用所述光線追跡模塊完成星場成像，并把觀測星的光線到達(dá)像面的位置坐標(biāo)以及能量值傳遞給所述計(jì)算像元灰度模塊；

所述計(jì)算像元灰度模塊根據(jù)設(shè)定的所述像面探測器的像元數(shù)、尺寸和接收到的能量值輸出數(shù)字星圖。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)模擬星敏感器星場的成像系統(tǒng)，其特征在于，雙星等效星等m₀的計(jì)算公式為：令雙星的兩星等分別為m₁和m₂，即m0=m1-2.5lg(10m1-m22.5+1);]]>

所述觀測星數(shù)據(jù)庫還包括：所述觀測星的星號、星等、赤經(jīng)、赤緯數(shù)據(jù)，所述觀測星按赤緯排序。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的計(jì)算機(jī)模擬星敏感器星場的成像系統(tǒng)，其特征在于：

所述用戶輸入端還包括：偽星添加模塊，適于根據(jù)用戶需要添加相應(yīng)數(shù)量的偽星；

所述擴(kuò)展模塊還包括：模擬偽星模塊，適于根據(jù)所述偽星添加模塊輸入的偽星數(shù)，產(chǎn)生隨機(jī)點(diǎn)光源以模擬偽星。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的計(jì)算機(jī)模擬星敏感器星場的成像系統(tǒng)，其特征在于，

所述用戶輸入端還包括：噪聲添加，適于在所述數(shù)字星圖中適量添加星敏感器產(chǎn)生的噪聲。

5.一種計(jì)算機(jī)模擬星敏感器星場的成像方法，包括：

（1）根據(jù)星敏感器的極限星等從原始星表中篩選出的觀測星以構(gòu)成觀測星數(shù)據(jù)庫,即：僅保留雙星等效星等不高于極限星等的雙星、及星等不高于極限星等雙星以外的恒星；

（2）在ZEMAX光學(xué)設(shè)計(jì)軟件中建立用戶輸入端，用于設(shè)定ZEMAX光學(xué)設(shè)計(jì)軟件中光學(xué)模塊的光軸指向；

（3）利用提取觀測星模塊提取視場中的觀測星，即根據(jù)所述光學(xué)模塊中的像面探測器對應(yīng)的視場角在所述數(shù)據(jù)庫中提取所述光軸指向視場范圍內(nèi)的觀測星；并利用計(jì)算視場位置模塊將視場中的觀測星的位置從慣性坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到本體坐標(biāo)系，利用所述本體坐標(biāo)系計(jì)算出該觀測星的視場角；并將所述觀測星的視場角作為物面信息傳遞給所述光學(xué)模塊；

（4）當(dāng)所述光學(xué)模塊得到所述物面信息后，對于所述視場中的觀測星，利用ZEMAX光學(xué)設(shè)計(jì)軟件中的光線追跡模塊完成星場成像，并把所述視場中的觀測星的光線到達(dá)像面的位置坐標(biāo)以及能量值傳遞給所述用戶輸入端中的計(jì)算像元灰度模塊；

（5）所述計(jì)算像元灰度模塊根據(jù)設(shè)定的所述像面探測器的像元數(shù)、尺寸和接收到的能量值輸出數(shù)字星圖。