[發明專利]一種自主星圖識別方法

有效

• 申請號: 201310263229.X
• 申請日: 2013-06-27
• 公開（公告）號: CN103335648A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發明（設計）人: 蹤華;高曉穎;姬曉琴;張春俠;杜華軍;林玉野;劉秀娟;劉準;嚴志剛;馬相亮;杜誠謙;高磊
• 申請（專利權）人: 北京航天自動控制研究所;中國運載火箭技術研究院
• 主分類號: G01C21/02
• 分類號: G01C21/02
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 褚鵬蛟

1.一種自主星圖識別方法，其特征在于，包括如下步驟：

（1）建立導航星模式數據庫，導航星模式數據庫中存儲了主星表中的每一導航星Nstar_i的四個模式；對于主星表中的每一導航星Nstar_i，所述四個模式的確定方法如下：

計算星敏感器光軸指向該導航星Nstar_i時星敏感器視場范圍內的導航星集合，

計算所述導航星集合中的每一個導航星Nstar_j'在CCD圖像坐標系的坐標，

在所述導航星集合中，確定與導航星Nstar_i距離最近的導航星Nb，將所述導航星集合中的每一個導航星Nstar_j'在CCD圖像坐標系的坐標轉換成標準坐標，從而獲得星敏感器光軸指向該導航星Nstar_i時的標準星圖；

將導航星Nstar_i與Nb之間的距離作為導航星Nstar_i的模式一；

根據導航星集合中每個導航星Nstar_j'的標準坐標確定每個導航星Nstar_j'的位置編號；將導航星集合中所有導航星的位置編號作為導航星Nstar_i的模式二；

將導航星集合中所有導航星的標準坐標作為導航星Nstar_i的模式三；

將導航星集合中所有導航星在主星表中的編號作為導航星Nstar_i的模式四；

（2）對星敏感器獲得的星圖進行預處理獲得觀測星集合；

（3）在觀測星集合中，選取距離星敏感器光軸最近的一顆星，標記為觀測星a；確定與觀測星a距離最近的觀測星，標記為觀測星b；將觀測星集合中每個觀測星在CCD圖像坐標系中的坐標轉換成標準坐標，從而獲得觀測星的標準星圖；

（4）將觀測星a與觀測星b之間的距離作為觀測星a的模式一；根據觀測星集合中每個觀測星的標準坐標確定每個觀測星的位置編號，將觀測星集合中的所有觀測星的位置編號作為觀測星a的模式二；將觀測星集合中的所有觀測星的標準坐標作為觀測星a的模式三；

（5）將觀測星a的模式一、模式二和模式三分別與導航星模式數據庫中存儲的模式一、模式二、模式三進行比較，獲得識別結果。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于：所述主星表的建立方法如下：

選擇滿足一定星等條件的導航星組成第一導航星集合；

計算第一導航星集合中任意兩顆導航星之間的角距，對于距離小于距離門限ξ的兩顆導航星，去掉星等較高的一顆，剩余的導航星作為主星表中的導航星；

所述主星表中存儲了每一顆導航星在主星表中的編號、赤經、赤緯和星等，其中導航星在主星表中的編號按導航星赤經遞增順序編排。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于：所述步驟（1）中，將導航星Nstar_i的模式二、三、四放在一個數據結構中，并將該導航星Nstar_i的模式一與所述數據結構建立鏈接。

4.如權利要求1所述的方法，其特征在于：將所述導航星集合中的每一個導航星Nstar_j'在CCD圖像坐標系的坐標轉換成標準坐標的方法如下：

將CCD圖像坐標系旋轉角度φ獲得旋轉后的坐標系及旋轉后的坐標，其中φ為與CCD圖像坐標系的的夾角；

將旋轉后的坐標系進行平移使得坐標原點平移到（256*k,-256*k）處；從而獲得所述標準坐標系及導航星Nstar_j'的標準坐標。

5.如權利要求1所述的方法，其特征在于：所述步驟（2）中預處理的方法如下：

對星敏感器獲得的星圖進行誤差補償獲得誤差補償后的星圖；

對誤差補償后的星圖，計算任意兩顆星之間的角距，對于距離小于距離門限ξ的兩顆觀測星，去掉星等高的一顆，剩余的觀測星組成觀測星集合。