[發明專利]一種基于恒星定位的空間目標光學探測引導方法

在審

• 申請號: 202211714349.2
• 申請日: 2022-12-29
• 公開（公告）號: CN115855115A
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發明（設計）人: 劉冰;潘迪;石峰源;葉宋杭;馬有為
• 申請（專利權）人: 上海航天控制技術研究所
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00;G01C21/02
• 代理公司: 上海元好知識產權代理有限公司 31323
• 代理人: 徐雯瓊;張雙紅

1.一種基于恒星定位的空間目標光學探測引導方法，其特征在于，包含以下步驟：

步驟一、跟瞄相機拍攝星圖，并傳至測試設備；

步驟二、記錄星敏感器輸出姿態四元數，測試設備從星圖提取星點；

步驟三、根據星敏感器姿態四元數和星敏感器與跟瞄相機的理論安裝四元數進行星點投影，得到星敏感器和跟瞄相機標定安裝四元數，校正跟瞄相機的指向偏差；

步驟四、將標定安裝四元數上傳給電子線路盒，電子線路盒根據星敏感器姿態計算跟瞄相機指向天區并在視場內有星時開波門并提取星點，計算星點的恒星矢量，完成天文標定功能地面驗證。

2.如權利要求1所述的基于恒星定位的空間目標光學探測引導方法，其特征在于，星敏感器視場內有不小于五顆恒星。

3.如權利要求1所述的基于恒星定位的空間目標光學探測引導方法，其特征在于，所述跟瞄相機與星敏感器分別配套有第一多星模擬器、第二多星模擬器，二者的星模擬器聯動設置，即星敏感器配套的第二多星模擬器驅動四元數變化時跟瞄相機配套的第一多星模擬器驅動四元數隨之變化。

4.如權利要求2所述的基于恒星定位的空間目標光學探測引導方法，其特征在于，第一多星模擬器與跟瞄相機的理論安裝四元數和第二多星模擬器與星敏感器的理論安裝四元數一致。

5.如權利要求1所述的基于恒星定位的空間目標光學探測引導方法，其特征在于，慣性系到跟瞄相機系的安裝四元數Q，將安裝四元數轉化為安裝矩陣A，恒星在星表中的標準矢量R，則該恒星在相機像平面上的成像位置為：

其中，f為跟瞄相機的鏡頭焦距，(x₀,y₀)為主點坐標；假設繞X軸旋轉α弧度，繞Y軸旋轉β弧度，繞Z軸旋轉γ弧度，轉序為123轉序；已知星敏感器測量系到跟瞄相機測量系的安裝四元數Q_xg，將跟瞄相機測量系做三軸旋轉，根據以下旋轉公式，以投影星點與實測星點距離使用最速下降法得到星敏感器測量系和跟瞄相機測量系標定安裝四元數；

其中，qx為繞X軸旋轉α弧度的旋轉四元數，qy為繞Y軸旋轉β弧度的旋轉四元數，qz為繞Z軸旋轉γ弧度的旋轉四元數，qrec為星敏感器到跟瞄相機的旋轉四元數，為四元數乘法。/