[發明專利]基于龍芯平臺的光測設備自動星體標校方法及系統

在審

• 申請號: 202110848309.6
• 申請日: 2021-07-27
• 公開（公告）號: CN113566848A
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: 裴玉;高策;楊帥;郭灝;金圣健
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00;G06T7/20
• 代理公司: 長春眾邦菁華知識產權代理有限公司 22214
• 代理人: 張偉

本發明涉及一種基于龍芯平臺的光測設備自動星體標校方法及系統，其中系統包括基于龍芯平臺的系統監控平臺、光學圖像采集設備和目標識別跟蹤平臺，所述基于龍芯平臺的系統監控平臺包括編碼器重置單元、標校恒星選擇單元、恒星三維仿真顯示與引導控制單元、圖像處理脫靶量穩定性決策單元、數據記錄與解算單元和輔助信息管理單元。本發明通過基于龍芯平臺的系統監控平臺、光學圖像采集設備和目標識別跟蹤平臺之間的相互協作，可以解決現有技術中編碼器重置難度大、記錄的異常脫靶量數據影響解算結果的精度以及在選擇用于標校的恒星時并未考慮實際觀測環境因素，進而影響光測設備標校的準確性的問題，具有易操作、可靠性高、解算精度高等優勢。

技術領域

本發明涉及光測設備自動化標校技術領域，特別是涉及一種基于龍芯平臺的光測設備自動星體標校方法及系統。

背景技術

光測設備主要通過單臺設備的角度測量或多臺聯合交匯測量獲取被測目標的空間位置，由于每臺光測設備都存在系統誤差，因此為保證設備測量數據的精度，在任務前要對系統誤差進行標校，并使用標校結果修正測量數據，才能得到設備的實際測量結果。因此系統誤差的測量精度對最終設備的測量精度有直接影響。在裝調車間可以通過多種標校裝置獲取光測設備的系統誤差，但受限于外場環境，采用恒星進行標校被廣泛使用，星體標校法是目前獲取光測設備系統誤差的常用方法之一。目前觀測設備的星體標校從操作方式上分為：人工標校、自動化標校。人工標校流程為：計算機依次給出一批恒星的理論引導值，光測設備根據該理論引導值進行引導，當伺服系統引導到該恒星后，人工觸發記錄功能，記錄該恒星測量值與理論值數據，記錄完成后操作人員手動切換至下一顆恒星，再次觸發記錄功能，直到完成該批恒星的測量及記錄，最后根據記錄數據進行系統誤差解算。這種方法需要操作者對流程及原理有較清晰的了解，人工干預多，自動化程度低，整個過程工作量大，所費時間長，且人工操作易產生失誤。

隨著技術發展及操作人性化要求提升，自動化星體標校逐漸替代人工星體標校，即不再需要人工切換引導恒星及人工記錄數據，從待引導恒星的選擇、數據引導切換到數據記錄及系統誤差解算整個過程自動完成。但是，目前的自動化星體標校技術在實際操作中仍存在一些不足：1、對于車載移動光測設備，在星校前需要根據北極星位置重置編碼器，但一般較難判斷視場內目標是否為北極星；2、星體標校流程較復雜，全過程需要圖像處理準確獲取恒星相對視場靶心偏差量(以下簡稱脫靶量)，現有自動化星體標校并未對圖像處理脫靶量信息有較多判斷，只通過脫靶量有效標識進行判斷，經常會記錄異常數據，而異常脫靶量數據最終影響解算精度，需要人工剔除異常數據才能保證解算結果；3、同時在選擇恒星上，目前自動化選星只考慮了傳感器的探測能力，并保證均勻選星，但未對實際觀測環境進行考慮，當某些空域存在遮擋，并未在選星時提前做出規避，造成該恒星觀測失效，影響最終數據記錄的準確性。

針對自動化星體標校，目前也有很多相關的技術方案，例如，張光明等人的《經緯儀的自動星體標校》(光學精密工程，第7卷，第4期，1999年8月)給出了一種經緯儀的自動星體標校方法，該文獻給出了每顆恒星理論值的實時計算方法，利用該算法進行恒星的實時自動引導，并對星體選擇的俯仰進行了限制，但并未結合實際觀測環境進行星體的篩選。雖然整個流程可以自動化執行，但對圖像處理端脫靶量的穩定性并未做特殊處理，易記錄異常數據影響系統誤差解算。公開號為CN110926501A的發明專利提供了一種光測設備的自動標校方法、系統及終端設備，在常規自動化星體標校基礎上提高了用戶交互體驗，將空域中星體以三維仿真星圖的形式呈現給用戶，且整個選星、星體引導過程都在該仿真星圖中動態展示給用戶，同時在選星時考慮了傳感器的探測性能，對星等的選擇進行考慮。但在選星時依舊未考慮實際環境中的遮擋情況，同時也未對圖像處理端脫靶量的穩定性做特殊處理，易記錄異常數據影響系統誤差解算。同時，以上方案都未對移動設備自動星校前如何快速將北極星引入視場進行編碼器重置提供相應的解決方法。

發明內容