[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

本申請涉及一種動態星圖生成方法和設備，其中的設備包括：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，導航星數據庫包含全天區恒星的相關數據；導航星數據庫為預先建立并加載到本地內存中的。本申請在提取導航星時不需要預先對恒星星表按照劃分區域；并且，可以直接從本地內存的導航星數據庫中檢索導航星對應的相關數據。檢索時降低了算法復雜度，可以將單次導航星檢索時間縮短到毫秒級，大大提高了提取效率，從而提高了星圖生成速度。

技術領域

本申請涉及星圖模擬技術領域，尤其涉及一種動態星圖生成方法和設備。

背景技術

星敏感器以恒星為姿態參考源，通過光學成像、恒星提取、星圖識別和姿態解算等步驟，確定星敏感器在慣性系中的姿態。星敏感器與陀螺儀配合使用，共同構成了高精度姿態確定系統，廣泛應用于衛星、航天飛機以及宇宙飛船的姿態測量。

由于星敏感器應用軟件算法復雜，為保證其姿態測量的精確，需要對星敏感器星圖識別算法和流程進行調試和驗證。而星敏感器的調試必須獲得星圖，從星圖中提取需要識別的目標及其模式特征。由于航天實驗昂貴且易受天氣條件影響，星敏感器的調試不可能都采用觀星臺進行實際觀星測試。因此，有必要根據實際條件，利用計算機動態實時模擬生成星敏感器拍攝到的星圖。

傳統的計算機模擬星圖方法為了提高導航星的檢索效率，首先按照赤經和赤緯將導航星表劃分多個分區(比如分區1、分區2、分區3等)，并根據星敏感器光軸指向及視場大小確定視場范圍所在分區，并將此分區確定為搜索范圍，從確定的搜索范圍內進行導航星提取，此步驟通過分區縮小了導航星的檢索范圍，提高了檢索效率；然后分別進行坐標和星等變換，將恒星從天球坐標系轉換到星敏感器焦平面；最后將這些恒星以二維圖像的形式顯示于模擬光源的屏幕上，實現星圖模擬。這種方法在生成靜態星圖時比較有效；但是，當生成動態星圖時，由于星敏感器姿態的變化，在某時刻，視場所在分區往往跨越了預先劃分的天區分區，在跨越分區時，進行導航星提取需要檢索2個甚至4個分區，檢索范圍發生變化，增加了算法的復雜度，造成導航星提取效率低，從而導致動態星圖生成速度慢。

發明內容

為至少在一定程度上克服相關技術中存在的問題，本申請提供一種動態星圖生成方法和設備。

根據本申請實施例的第一方面，提供一種動態星圖生成方法，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。

可選地，所述方法還包括：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。

可選地，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：