[發明專利]基于徑向特征和多星間角距的星圖識別方法

在審

• 申請號: 202310202946.5
• 申請日: 2023-03-06
• 公開（公告）號: CN116242340A
• 公開（公告）日: 2023-06-09
• 發明（設計）人: 張劉;劉赫;章家保;呂雪瑩;孫博;張劍陽;何金航
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G01C21/02
• 分類號: G01C21/02
• 代理公司: 北京中理通專利代理事務所(普通合伙) 11633
• 代理人: 劉慧宇

1.基于徑向特征和多星間角距的星圖識別方法，其特征是：該方法由以下步驟實現：

步驟一、在原始星表中選定若干顆星作為導航星，制作導航星表，記錄每顆導航星的星號、赤經、赤緯和空間方向矢量信息；

步驟二、根據每個導航星與其周圍近鄰星的位置分布特征，構建徑向識別特征庫和多星間位置關系庫；所述多星間位置關系庫用于存儲每顆導航星周圍近鄰星的星號和徑向環號；

步驟三、選取星圖中靠近視場中心的恒星作為主星，根據主星所在模式半徑內的伴星位置構建徑向識別模式；

步驟四、初始識別；

利用徑向識別模式檢索并匹配所述徑向識別特征庫，計算每個導航星匹配的權值并按大小進行排序，完成初始識別；

步驟五、精確識別；

按權值大小依次檢索導航星的多星間位置關系庫，直到能夠匹配識別三顆以上的近鄰星，完成精確識別_。

2.根據權利要求1所述的基于徑向特征和多星間角距的星圖識別方法，其特征在于：步驟五中，若未能匹配三顆以上的近鄰星，選取其它靠近視場中心的恒星作為主星，進入步驟六；

步驟六、若更換主星數值大于更換主星閾值，識別失敗，否則根據主星所在模式半徑內的近鄰星位置構建徑向識別模式，返回步驟四。

3.根據權利要求1所述的基于徑向特征和多星間角距的星圖識別方法，其特征在于：

步驟一中選定若干顆導航星的原則是：去除雙星后，選取5.8星等以上的恒星作為導航星。

4.根據權利要求1所述的基于徑向特征和多星間角距的星圖識別方法，其特征在于：步驟二中導航星的徑向識別特征庫和多星間位置關系庫建立具體步驟為：

步驟A1:根據導航星和近鄰星的角距劃分等面積分布圓環，保證近鄰星落入每個圓環中的概率相等；

步驟A2:計算所述導航星與其所有近鄰星的星間角距，判斷近鄰星所在環號，存儲導航星的星號到該環號存儲的導航星星號下，建立導航星的徑向特征庫；

步驟A3:為每一個導航星構建多星間位置關系庫；

根據星等大小和星間分布選擇數量合適的近鄰星，存儲每個導航星的近鄰星的星號及近鄰星所在環號作為多星間位置關系庫。

5.根據權利要求1所述的基于徑向特征和多星間角距的星圖識別方法，其特征在于：

步驟四中，權值計算的原則：計算近鄰星與主星的角距θ，設置角距容限誤差±ε，計算近鄰星所在環號范圍，取環號內的導航星的星號并取不同環號的權值進行累加。

6.根據權利要求1所述的基于徑向特征和多星間角距的星圖識別方法，其特征在于：

步驟五中，精確識別的具體過程為：

步驟B1:根據多星間位置關系庫中近鄰星所在環號匹配出星圖中星點的星號；

步驟B2:取兩顆近鄰星A和近鄰星B，根據近鄰星的星號和主星的星號C，取導航星表中的空間方向矢量，分別計算近鄰星A和近鄰星B、近鄰星B和主星的星號C、近鄰星A和主星的星號C之間的角距，然后與實際星點計算的角距進行比對，若在設定的誤差范圍ω內，則成功識別三顆星點；

步驟B3:重復步驟B2直到識別完所有匹配環號的近鄰星，若總識別星數大于3，則匹配成功完成精確識別。