[發(fā)明專利]基于幾何方法的火星導航敏感器圖像形心精確修正方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010117433.0
• 申請日: 2020-02-25
• 公開（公告）號: CN111426333B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王獻忠;肖東東;顧玥;張超;劉斌;何峰
• 申請（專利權(quán)）人: 上海航天控制技術(shù)研究所
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00;G01C21/02;G06T5/00
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 李晶堯

1.基于幾何方法的火星導航敏感器圖像形心精確修正方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟一、對火星導航敏感器拍攝的火星圖像進行判別，當火星圖像為A類型圖像時，進入步驟二，否則火星圖像為B類型圖像，進入步驟三；

所述步驟一中，所述的火星圖像具體為：

火星導航敏感器的成像面M為水平放置的平面；火星導航敏感器的焦點P設(shè)置在成像面M的豎直上方；O點為火星導航敏感器成像面M的中心；火星在火星導航敏感器成像面M的實際成像為橢圓L1；A和B分別為橢圓L1的長軸兩個端點；橢圓L1的中心點為O₁點；

建立火星的假想成像橢圓L2；橢圓L2的一個長軸端點為A點，且橢圓L2的另一個長軸端點與BP交于C點；橢圓L2的中心點為O₃點；且PO₃連線垂直于橢圓L2所在平面；PO₃連線的延長線與橢圓L1相交于O₂點，即O₂點為真實火星中心在火星導航敏感器成像面M的投影；

以AB為底邊，△ABP的高與成像面M交點為D點；

對火星圖像進行判別的具體方法為：

當∠BAP為直角或銳角時，判斷火星圖像為A類型圖像；否則為B類型圖像；

步驟二、采用A類型修正算法，對火星圖像進行修正，計算真實火星中心在火星導航敏感器成像面M的投影；

步驟三、采用B類型修正算法，對火星圖像進行修正，計算真實火星中心在火星導航敏感器成像面M的投影。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于幾何方法的火星導航敏感器圖像形心精確修正方法，其特征在于：所述步驟二中，采用A類型修正算法，計算真實火星中心在火星導航敏感器成像面M的投影點O₂的方法為：

S1、計算∠DPO₂的角度；

S2、根據(jù)∠DPO₂，求解O₂點的坐標，即獲得真實火星中心在火星導航敏感器成像面M的投影。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于幾何方法的火星導航敏感器圖像形心精確修正方法，其特征在于：所述步驟二的S1中，∠DPO₂的計算方法為：

∠DPO₂＝0.5*∠BPD-0.5*∠APD

式中，A點坐標、B點坐標和P點坐標均通過火星圖像獲得，得到△ABP的高與成像面M交點D點的坐標。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于幾何方法的火星導航敏感器圖像形心精確修正方法，其特征在于：所述步驟二的S2中，求解O₂點的坐標的具體方法為：

已知△DPO₂為直角三角形、P點坐標和D點坐標；根據(jù)S1獲得的∠DPO₂，根據(jù)直角三角形性質(zhì)，獲得O₂點坐標。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于幾何方法的火星導航敏感器圖像形心精確修正方法，其特征在于：所述步驟三中，采用B類型修正算法，計算真實火星中心在火星導航敏感器成像面M的投影點O₂的方法為：

S1、計算∠DPO₂的角度；

S2、根據(jù)∠DPO₂，求解O₂點的坐標，即獲得真實火星中心在火星導航敏感器成像面M的投影。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于幾何方法的火星導航敏感器圖像形心精確修正方法，其特征在于：所述步驟三的S1中，∠DPO₂的計算方法為：

∠DPO₂＝0.5*∠BPD+0.5*∠APD

式中，A點坐標、B點坐標和P點坐標均通過火星圖像獲得，得到△ABP的高與成像面M交點D點的坐標。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于幾何方法的火星導航敏感器圖像形心精確修正方法，其特征在于：所述步驟三的S2中，求解O₂點的坐標的具體方法為：

已知△DPO₂為直角三角形、P點坐標和D點坐標；根據(jù)S1獲得的∠DPO₂，根據(jù)直角三角形性質(zhì)，獲得O₂點坐標。