专利汇可以提供一种星敏感器恒星像点位置提取方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种星敏感器 恒星 像点 位置 提取方法。是根据前一 帧 星图中恒星像点位置和瞬时速度,预测当前星图中恒星像点位置;采用基于小面型的恒星像点位置提取方法,获得恒星像点位置的测量值;最后以恒星像点位置预测值和测量值为输入,构建卡尔曼 滤波器 ,获得最终的恒星像点位置。本发明利用前一帧星图中恒星像点位置和瞬时速度,预测当前星图中恒星像点位置可以有效提高恒星提取的速度;又利用卡尔曼滤波更新恒星像点位置,可有效减小随机噪声;进一步提高测量的 精度 ;本发明的测量精度较传统方法可提高2.4倍。,下面是一种星敏感器恒星像点位置提取方法专利的具体信息内容。
1.一种星敏感器恒星像点位置提取方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)按现有技术利用全天球识别模式算法,获得初始时刻星敏感器姿态信息、星图中恒星像点位置和瞬时速度;(2)根据前一帧星图中恒星像点位置和瞬时速度,预测当前星图中恒星像点位置;(3)读入当前时刻星图;(4)采用基于小面型的恒星像点位置提取方法,获得恒星像点位置的测量值;(5)利用卡尔曼滤波更新恒星像点位置;(6)按照现有技术定位视场中新出现的恒星;(7)按照现有技术计算当前时刻星敏感器姿态矩阵,并由陀螺数据或动力学方程,获得当前时刻的角速度,再返回到步骤2,进入下一循环。
2.根据权利要求1所述的星敏感器恒星像点位置提取方法,其特征在于,所述根据前一帧星图中恒星像点位置和瞬时速度,预测当前星图中恒星像点位置,包括以下步骤;
(1)确定恒星像点瞬时速度
利用公式1,求得恒星像点在星敏感器像面上的瞬时运动速度
式1中
其中,f表示星敏感器镜头焦距;
(x,y)表示对应恒星的像点在星敏感器坐标系中的位置;
qj,j=1,2,3,4,为星敏感器姿态四元素;
(2)预测恒星像点位置:利用前一帧星图中恒星像点位置和瞬时速度,按以下公式近似获得:
式3中, 是t+δt时刻预测的恒星像点位置;
T
[xtyt] 和 分别表示t时刻该恒星像点的位置和瞬时速度;
δt星敏感器连续两帧星图的时间间隔。
3.根据权利要求1所述的星敏感器恒星像点位置提取方法,其特征在于,所述采用小面型的恒星像点位置提取方法,获得当前星图恒星像点位置的测量值,包括以下步骤:
(1)星体阈值分割:
在以步骤2获得的恒星预测位置坐标为中心的10×10窗口内,提取星体目标:
式4中:(x,y)为星光照射图像传感器像元的位置,I(x,y)为该像元的信号强度,T为星图噪声域值;
(2)利用公式5,计算得到恒星像点位置坐标的测量值
4.根据权利要求1所述的星敏感器恒星像点位置提取方法,其特征在于,所述利用卡尔曼滤波更新恒星像点位置包括以下步骤:
(1)构建卡尔曼滤波的状态方程和测量方程:
式6中, 由步骤2获得;
分别表示t和t+δt时刻的状态量;
表示t时刻恒星像点位置测量值,由步骤3获得;
Np和Nm分别表示过程噪声和测量噪声;
(2)通过卡尔曼滤波,获得当前时刻的恒星像点位置,计算方法如式7:
式7中,Qe、Re和P分别表示过程噪声、测量噪声和最优估计噪声的协方差矩阵。K是卡尔曼增益矩阵。
5.根据权利要求1所述的星敏感器恒星像点位置提取方法,其特征在于,所述按照现有技术定位视场中新出现的恒星,包括以下步骤:
(1)按照现有技术确定新进入视场的恒星像点区域;
(2)新进入视场的恒星像点位置提取:提取当前时刻新进入视场的恒星像点位置坐标,方法同步骤4。
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