[發(fā)明專利]一種基于區(qū)域分割的星敏感器標(biāo)定方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410319195.6
• 申請(qǐng)日: 2014-07-04
• 公開（公告）號(hào): CN104166985B
• 公開（公告）日: 2017-03-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程會(huì)艷;鄭然;武延鵬;鐘俊;孫大開;周建濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京控制工程研究所
• 主分類號(hào): G06T7/00
• 分類號(hào): G06T7/00;G01C25/00
• 代理公司: 中國航天科技專利中心11009
• 代理人: 安麗

1.一種基于區(qū)域分割的星敏感器標(biāo)定方法，其特征在于步驟如下：

(1)將星敏感器放置于上；

(2)以均勻的角度轉(zhuǎn)動(dòng)兩軸轉(zhuǎn)臺(tái)，同時(shí)對(duì)單星模擬器進(jìn)行成像觀測(cè)，成像觀測(cè)的具體方法為：獲取單星模擬器模擬的星點(diǎn)在星敏感器像平面上的位置坐標(biāo)以及兩軸轉(zhuǎn)臺(tái)的角度坐標(biāo)，即得到一個(gè)成像點(diǎn)的數(shù)據(jù)，勻速轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)m次，可獲得m個(gè)成像點(diǎn)數(shù)據(jù)，將這些成像點(diǎn)作為基準(zhǔn)網(wǎng)格點(diǎn)，其中m為正整數(shù)；

(3)根據(jù)步驟(2)得到的基準(zhǔn)網(wǎng)格點(diǎn)和星敏感器視場(chǎng)大小將星敏感器視場(chǎng)劃分為n個(gè)相互獨(dú)立的校正區(qū)域，并根據(jù)每個(gè)校正區(qū)域所包含基準(zhǔn)網(wǎng)格點(diǎn)的平面位置坐標(biāo)和角度坐標(biāo)，為每個(gè)校正區(qū)域生成一組校正函數(shù)；

(4)在不超出基準(zhǔn)網(wǎng)格點(diǎn)分布邊界的范圍內(nèi)選擇測(cè)試點(diǎn)，用于檢驗(yàn)校正函數(shù)的標(biāo)校精度；

(5)根據(jù)步驟(4)中的測(cè)試點(diǎn)位置判定其所屬的校正區(qū)域，并利用相應(yīng)的校正函數(shù)進(jìn)行計(jì)算轉(zhuǎn)臺(tái)的角度坐標(biāo)，將計(jì)算結(jié)果與步驟(2)中獲取的兩軸轉(zhuǎn)臺(tái)的角度坐標(biāo)進(jìn)行比較，計(jì)算各測(cè)試點(diǎn)標(biāo)校后的殘余誤差；

(6)判斷所有測(cè)試點(diǎn)的殘余誤差是否滿足誤差要求，若滿足則該組校正函數(shù)可用于后續(xù)星敏感器系統(tǒng)誤差的校正，否則進(jìn)入步驟(2)重新劃分基準(zhǔn)網(wǎng)格點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種星敏感器的標(biāo)定方法，其特征在于：所述步驟(3)中校正函數(shù)生成的具體方法如下：

根據(jù)每個(gè)校正區(qū)域包含的網(wǎng)格點(diǎn)在成像面上的位置坐標(biāo)與對(duì)應(yīng)的兩軸轉(zhuǎn)臺(tái)角度坐標(biāo)之間轉(zhuǎn)換關(guān)系，采用數(shù)據(jù)擬合的方法得到每個(gè)校正區(qū)域的基準(zhǔn)網(wǎng)格點(diǎn)從成像面坐標(biāo)到轉(zhuǎn)臺(tái)坐標(biāo)之間的轉(zhuǎn)換函數(shù)，即校正函數(shù)。

校正函數(shù)一般為多項(xiàng)式，其階數(shù)與校正區(qū)域個(gè)數(shù)n、每個(gè)校正區(qū)域的基準(zhǔn)網(wǎng)格點(diǎn)數(shù)相關(guān)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種星敏感器的標(biāo)定方法，其特征在于：所述步驟(5)中殘余誤差的具體實(shí)現(xiàn)方法如下：

(1)獲得第i個(gè)測(cè)試點(diǎn)平面位置坐標(biāo)，其中i初值為1，且小于等于測(cè)試點(diǎn)總數(shù)N，其中N為正整數(shù)；

(2)判斷第i個(gè)測(cè)試點(diǎn)所屬校正區(qū)域，記第i個(gè)測(cè)試點(diǎn)所在區(qū)域?yàn)閖，j初值為1，且小于等于測(cè)試點(diǎn)總數(shù)N；

(3)利用第j個(gè)校正區(qū)域的校正函數(shù)計(jì)算該測(cè)試點(diǎn)校正后的角度坐標(biāo)；

(4)將該測(cè)試點(diǎn)校正后角度坐標(biāo)與相應(yīng)的兩軸轉(zhuǎn)臺(tái)測(cè)量的角度坐標(biāo)進(jìn)行比較；

(5)計(jì)算該測(cè)試點(diǎn)的殘余誤差；

(6)重復(fù)步驟(1)到步驟(5)，依次計(jì)算N個(gè)測(cè)試點(diǎn)的殘余誤差；

(7)統(tǒng)計(jì)所有測(cè)試點(diǎn)殘余誤差的最大值、最小值和平均值，并依次計(jì)算95％測(cè)試點(diǎn)的殘余殘差、90％測(cè)試點(diǎn)的殘余殘差和85％測(cè)試點(diǎn)的殘余殘差的最大值。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種星敏感器的標(biāo)定方法，其特征在于：所述的m為289；所述的n為225。