[發明專利]動態星圖生成方法和設備

在審

• 申請號: 201811349723.7
• 申請日: 2018-11-13
• 公開（公告）號: CN109269495A
• 公開（公告）日: 2019-01-25
• 發明（設計）人: 鹿濤;羅大猛;張文杰;秦毅;趙昊;張才;武秀永;穆克強;丁同瑞
• 申請（專利權）人: 航天科工系統仿真科技(北京)有限公司
• 主分類號: G01C21/02
• 分類號: G01C21/02;G01C21/24
• 代理公司: 北京細軟智谷知識產權代理有限責任公司 11471
• 代理人: 韓國強

1.一種動態星圖生成方法，其特征在于，包括：

獲取星敏感器的三軸指向和視場；

根據所述三軸指向和視場確定導航星的搜索范圍，所述導航星為在所述星敏感器的視場范圍內的恒星；

根據所述搜索范圍在本地內存的導航星數據庫中提取導航星對應的相關數據；

根據提取到的導航星對應的相關數據生成星圖；

其中，所述導航星數據庫包含全天區恒星的相關數據；

所述導航星數據庫為預先建立并加載到本地內存中的。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括：建立所述導航星數據庫，所述建立所述導航星數據庫包括：

根據史密森星表獲取星等小于或等于預設數值的恒星的星號、星等、赤經和赤緯；

根據所述星號、星等、赤經和赤緯建立導航星數據庫表；

根據所述赤經和赤緯創建導航星數據庫索引。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述三軸指向包括偏航角、俯仰角和滾轉角，

所述根據所述三軸指向和視場確定導航星的搜索范圍之前，所述方法還包括：

根據均值、方差和預先確定的星敏感器姿態噪聲生成函數生成姿態噪聲，所述星敏感器姿態噪聲生成函數用于表征均值和方差到姿態噪聲的映射；

根據第一公式、第二公式和第三公式，將所述姿態噪聲添加到星敏感器的三軸指向中；

所述第一公式是α＝α₀+myrandom(μ,δ)；

所述第二公式是δ＝δ₀+myrandom(μ,δ)；

所述第三公式是φ＝φ₀+myrandom(μ,δ)；

其中，α₀、δ₀和φ₀分別表示星敏感器添加所述姿態噪聲前的初始偏航角、初始俯仰角和初始滾轉角，α、δ和φ分別表示星敏感器添加所述姿態噪聲后的偏航角、俯仰角和滾轉角，myrandom(μ,δ)用于表示均值和方差到姿態噪聲的映射的姿態噪聲生成函數，μ和δ分別表示均值和方差。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述三軸指向包括偏航角、俯仰角和滾轉角，

所述根據所述三軸指向和視場確定導航星的搜索范圍，包括：

根據所述俯仰角、視場以及第四公式確定赤經跨度；

根據所述視場以及第五公式確定赤緯跨度；

根據所述偏航角和所述赤經跨度確定赤經的搜索范圍是(α-Δα，α+Δα)；

根據所述俯仰角和所述赤緯跨度確定赤緯的搜索范圍是(δ-Δδ，δ+Δδ)；

其中，所述第四公式為

所述第五公式為Δδ＝FOV/2；

α和δ分別表示偏航角和俯仰角，FOV表示視場，Δα和Δδ分別表示赤經跨度和赤緯跨度。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述導航星對應的相關數據包括導航星的星號、星等，以及導航星在天球坐標系下的赤經和赤緯，

所述根據提取到的導航星對應的相關數據生成星圖，包括：

根據所述導航星在天球坐標系下的赤經和赤緯、星敏感器的三軸指向和視場確定所述導航星在星敏感器焦平面上的二維坐標；

創建星圖背景圖像；

在所述星圖背景圖像中增加高斯白噪聲；

在所述星圖背景圖像中增加椒鹽噪聲；

根據所述導航星的星等確定所述導航星在所述星圖背景圖像上的星點灰度；

根據所述二維坐標和所述星點灰度在所述星圖背景圖像上生成星點；

輸出星圖。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述創建星圖背景圖像，包括：

根據預先設定的圖像在縱向和橫向的像素數、圖像類型、圖像灰度以及圖像生成函數，創建星圖背景圖像，所述圖像生成函數用于表征圖像在縱向和橫向的像素數、圖像類型和圖像灰度到圖像的映射。