[發明專利]用于星光/慣性復合制導的彈載恒星星庫快速生成方法

有效

• 申請號: 201711103514.X
• 申請日: 2017-11-10
• 公開（公告）號: CN108507569B
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發明（設計）人: 張洪波;李鵬飛;湯國建;馬寶林
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: G01C21/16
• 分類號: G01C21/16;G01C21/20
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 馬強;王娟

1.一種用于星光/慣性復合制導的彈載恒星星庫快速生成方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)獲取原始的恒星數據庫，所述恒星數據庫內包括恒星的編號ID、視星等M_V、赤經α₀、赤緯δ₀、赤經自行dα/dt、赤緯自行dδ/dt，所述恒星數據庫的技術文檔包括恒星數據庫所采用的基準歷元MJD₀、基準慣性坐標系ICRS、以及ICRS與J2000.0地心協議慣性坐標系的轉換關系矩陣獲取原始的星云/星團數據庫，其中包括星云/星團亮度，以及星云/星團在J2000.0坐標系中的赤經α_N、赤緯δ_N信息；

2)根據星光/慣性復合制導中對導航星星等M_VN的要求，從原始的恒星數據庫中剔除掉星等M_V大于M_VN的恒星，設剩余恒星的數量為N₀；設導彈上所用星敏感器可測量恒星視星等的上限為M_VM，則剔除掉星云/星團數據庫中星等高于M_VM的星云/星團，設剩余星云/星團的個數為N_Ne；

3)根據恒星的赤經α₀、赤緯δ₀、赤經自行dα/dt、赤緯自行dδ/dt、基準歷元MJD₀，計算歷元J2000.0時刻的赤經α和赤緯δ，根據歷元J2000.0時刻的赤經α和赤緯δ計算恒星在ICRS坐標系中的單位方向矢量i_ICRS，根據恒星在ICRS坐標系中的單位方向矢量i_ICRS計算恒星在J2000.0坐標系中的單位方向矢量i_I和發射慣性系與J2000.0坐標系的方向余弦陣根據i_I和計算恒星在發射慣性系中的單位方向矢量i_L、高低角e和方位角σ；計算星云/星團在J2000.0坐標系中的單位方向矢量i_Ne，對恒星數據庫中的任意一顆恒星P，設該恒星P在J2000.0坐標系中的單位方向矢量為i_I,P；對星云/星團數據庫中的任意一個星云/星團Q，設其在J2000.0坐標系中的單位方向矢量為i_Ne,Q；若兩個單位方向矢量滿足下式，則從經步驟2)處理后得到的恒星數據庫中剔除該恒星：i_I,P·i_Ne,Q≥cosα_Ne,0＝常數；其中，α_Ne,0是根據星敏感器性能給定的星云/星團規避角；

4)根據下式將高低角和方位角不滿足要求的恒星從步驟3)處理后得到的恒星數據庫中剔除：

|e|＞e_max,|σ|＞σ_max；

5)對步驟4)得到的恒星數據庫中的每一顆恒星，依次判斷下式是否成立：

z_p≥cosθ＝cos(θ₀+Δθ)＝常數；

其中，R_E為地球平均半徑，h為大氣層高度，l_OER為測星點到地心的距離；θ＝θ₀+Δθ，Δθ為距離地球大氣上界的附加規避角；z_p是星光在新天極坐標系中單位方向矢量的z向分量，根據天極坐標系與新天極坐標系間的方向余弦陣和恒星在發射慣性系中的單位方向矢量i_L計算；方向余弦陣是發射點和測星點位置的函數；若上式成立，說明恒星被地平遮擋，則從恒星數據庫中剔除此顆恒星；對恒星數據庫中的每一顆恒星，依次判斷下式是否成立：

i_I·i_sun≥cosα_sun,0＝常數；

如果上式成立，說明恒星與太陽的距離不滿足規避角要求，則從恒星數據庫中剔除此顆恒星；其中，α_sun、δ_sun分別為太陽的赤經和赤緯；α_sun,0為太陽的規避角；

對恒星數據庫中的每一顆恒星，依次判斷下式是否成立：

i_I·i_moon≥cosα_moon,0＝常數；

如果上式成立，說明恒星與月球的距離不滿足規避角要求，則從恒星數據庫中剔除此顆恒星；其中，α_moon、δ_moon分別為月球的赤經和赤緯；α_moon,0為月球的規避角；

對恒星數據庫中的每一顆恒星，依次判斷下式是否成立：

i_I·i_planet≥cosα_planet,0＝常數；

α_planet,0為大行星規避角；如果上式成立，說明恒星與大行星的距離不滿足規避角要求，則從恒星數據庫中剔除此顆恒星；其中，α_planet、δ_planet分別為大行星的赤經和赤緯；

6)將經步驟5)處理后得到的恒星數據庫中各恒星的編號、高低角、方位角作為基本信息，生成供彈上存儲用的彈載恒星星庫；所述歷元J2000.0時刻的赤經α和赤緯δ的計算公式為：

所述恒星在ICRS坐標系中的單位方向矢量i_ICRS的計算公式為：

所述恒星在J2000.0坐標系中的單位方向矢量i_I的計算公式為：

所述發射慣性系與J2000.0坐標系的方向余弦陣的計算公式為：

其中，A₀為發射方位角，λ₀、φ₀為發射點的經度、緯度，Ω_G為發射時刻格林尼治天文臺的恒星時；

所述恒星在發射慣性系中的單位方向矢量i_L的計算公式為：

所述恒星在發射慣性系的高低角e和方位角σ的計算公式為：

其中，i_lx、i_ly、i_lz分別表示恒星在發射慣性系中的單位方向矢量i_L在發射慣性系x、y、z三軸上的分量。

2.根據權利要求1所述的用于星光/慣性復合制導的彈載恒星星庫快速生成方法，其特征在于，0＜e_max≤90°，0＜σ_max≤180°。