[發(fā)明專利]一種星敏感器導航星表篩選方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810360086.7
• 申請日: 2018-04-20
• 公開（公告）號: CN108645399B
• 公開（公告）日: 2019-10-22
• 發(fā)明（設計）人: 周建濤;王艷寶;王立;程會艷;武延鵬;張運方;曹中祥;蘇暢
• 申請（專利權）人: 北京控制工程研究所
• 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: 張曉飛

一種星敏感器導航星表篩選方法，首先剔除星表中星等大于星敏感器極限探測星等的導航星及星表中恒星屬性標識為雙星、變星的導航星，然后依據星等大小，根據參考角距由小至大依次篩選星表中的備選導航星，然后在根據備選導航星和目標導航星的角距再篩選兩次備選導航星，獲得導航星表。本發(fā)明優(yōu)選具有高信噪比的亮星，解決了現有星表篩選過程復雜、冗余導航星較多、星表分布不均勻的問題。

技術領域

本發(fā)明涉及一種星敏感器導航星表篩選方法，屬于航天測量控制技術領域。

背景技術

導航星表作為星敏感器軟件的必要組成部分，是實現其姿態(tài)解算功能的基礎數據。受星上有限的硬件資源制約，以及高精度、高可靠、可全天自主星圖識別的應用要求，星敏感器用導航星表應具備占用存儲空間小、天區(qū)覆蓋全、坐標精度高的特性，為產品工作持續(xù)快速地提供均勻、精確的導航星數據。

針對這一應用目標，當前星敏感器常見導航星表篩選方法有“正交網格法”、“星等加權法”、“精度反算法”以及“自組織選擇法”等，這些方法或偏重于局部平均性或實現過程過于復雜，實際應用效果不佳。

正交網格法是將天球球面均勻劃分為若干個面積相等互不重疊的區(qū)域，各區(qū)域僅保留最亮的一顆恒星作為導航星。該方法只能保證所選導航星為網格內最優(yōu)，而非產品視場內恒星分布最優(yōu)，且存有將相距較近的兩顆恒星同時選用為導航星的問題。

星等加權法按星等賦予待選導航星以相應權值，恒星越亮(星等越小)對應權值越大，依一定規(guī)則，選取權重較大的導航星作為導航星。該方法主要問題在于不能保證最終生成導航星表的分布均勻性。

上海航天控制工程研究所的孫朔東等提出“精度反算法”進行星表篩選，其原理是通過隨機指向，將視場內各導航星投影到星敏感器上進行姿態(tài)解算，剔除引起測量精度降低的導航星。此方法缺點有兩個：a)實際應用中星敏感器測量精度影響因素較多，除與星點的分布構形相關外，還與產品硬件參數、各恒星的能量、導航星具體投影位置等多個因素相關，而僅通過投影仿真難以進行精確的評估；b)該方法篩選過程具有隨機性，兩次相同抽樣次數對同一基礎星表進行篩選，因抽樣天區(qū)次序不同也可能導致不同的導航星表，顯然該方法不夠合理。

自組織選擇法采用按一定規(guī)則對密集天區(qū)進行稀疏處理，雖然得到導航星數較少且可避免出現天區(qū)空洞，但實現過程過于復雜，為得到較好的結果，需進行多級星表縮減操作，用時較長。

發(fā)明內容

本發(fā)明的技術解決問題是：克服現有技術的不足，提供一種星敏感器導航星表篩選方法，解決了星表制備過程復雜、冗余導航星較多、星表分布不確定的問題。

本發(fā)明的技術方案是：

一種星敏感器導航星表篩選方法，包括步驟如下：

1)剔除天文星表中星等大于星敏感器極限探測星等的導航星，并剔除星表中恒星屬性標識為雙星、變星的導航星，獲得備選導航星；

2)計算星等最小的備選導航星與導航星表中的所有目標導航星的角距，若所有角距均大于參考角距，則將該備選導航星作為目標導航星放入導航星表；

3)重復步驟2)，直至完成對所有備選導航星的判斷，獲得的目標導航星組成導航星表。

所述步驟3)后還包括在備選導航星中根據期望值篩選出目標導航星補充入導航星表，具體為：

21)選取星等最小的備選導航星，計算該備選導航星與導航星表中的所有目標導航星的角距小于星敏感器視場半徑的數量，若該數量小于期望值則將該備選導航星作為目標導航星放入導航星表；

22)重復步驟21)直至篩選完所有備選導航星。

所述步驟22)后還包括在備選導航星中根據4倍期望值篩選出目標導航星補充入導航星表，具體為：