专利汇可以提供一种快速全天星图自主恒星识别方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种快速全天星图自主 恒星 识别方法,包括下列步骤:(1)根据星敏感器的视场生成导航星对 角 距表;(2)对所有观测星按 能量 进行排序;(3)利用新型三角形选择方法构建观测星三角形;(4)基于改进型K矢量法对观测星三角形进行三角形匹配识别;(5)若三角形匹配识别结果唯一,则计算当前 姿态 并进行投影验证;若结果不唯一,则进行四面体识别,若四面体识别结果唯一,则计算姿态进行投影验证,若结果不唯一,则重新选择观测星组成四面体进行匹配识别。(6)对识别唯一的结果根据计算的姿态进行投影验证,若投影验证通过,则认为识别成功。本 发明 可节省存储空间,减小星图识别时间,提高识别正确率,具有很好的实用价值。,下面是一种快速全天星图自主恒星识别方法专利的具体信息内容。
1.一种快速全天星图自主恒星识别方法,其特征在于步骤如下:
(1)根据原始星表计算导航星对角距表,并对导航星对角距表进行预处理;
(2)对星图中的所有观测星按能量从大到小进行排序;
(3)根据新型三角形选择方法,任意三颗观测星组成一个观测星三角形,构建观测星三角形组;
(4)采用改进型K矢量法对观测星三角形组中的任一观测星三角形和星对角距表进行三角形匹配识别;
(5)对观测星三角形和星对角距表匹配识别结果进行判断,如果匹配识别结果唯一,则根据匹配识别结果利用QUEST算法计算当前星图的姿态,并执行步骤(9);如果匹配识别结果不唯一,则执行步骤(6);
如果匹配识别失败且不是观测星三角形组中的最后一个观测星三角形,则执行步骤(3),重新选择观测星三角形;如果观测星三角形组中的所有观测星三角形都已和星对角距表完成匹配识别且都匹配识别失败,则匹配识别失败,结束识别;
(6)选择剩余观测星中序号最小的一颗观测星与步骤(5)中匹配识别结果不唯一的三颗观测星组成空间四面体,按照四面体匹配识别方法将空间四面体和星对角距表进行四面体匹配识别,所述剩余观测星为未参与步骤(4)中匹配识别过程的观测星;
(7)对四面体匹配识别结果进行判断,如果四面体匹配识别结果唯一,则匹配识别成功,结束识别;如果四面体匹配识别结果不唯一或匹配识别失败,则执行步骤(8);
(8)如果剩余观测星都已参与四面体匹配识别,则执行步骤(3),重新选择观测星三角形,如果还有剩余观测星未参与四面体匹配识别,则从剩余观测星中重新选择一颗观测星与步骤(5)中匹配识别不唯一的三颗观测星组成空间四面体并进行四面体匹配识别;如果观测星三角形组中的所有观测星三角形都已进行匹配识别且匹配识别失败,则匹配识别失败,结束识别;
(9)根据步骤(5)中计算得到的星图姿态,对识别结果进行投影验证;
(10)对投影验证结果进行判断,如果投影验证成功,则匹配识别成功,结束识别,否则执行步骤(3)。
2.根据权利要求1所述的一种快速全天自主恒星识别方法,其特征在于:所述步骤(1)中根据原始星表计算导航星对角距表,并对导航星对角距表进行预处理,具体方法如下:
(1)初始化导航星对角距表;
(2)遍历全天球所有天区,对于任意给定光轴指向,根据光轴指向将导航星表中导航星进行投影,得到星敏感器视场内导航星;
(3)对星敏感器视场内导航星按星等从小到大进行排序,选择前Thr_Nstar颗导航星,并计算导航星之间的星对角距,所述Thr_Nstar为设定的导航星数阈值;
(4)对步骤(3)计算得到的星对角距进行判断,如果导航星对角距表中已存在该星对角距,则不对导航星对角距表进行更新;若导航星对角距表中不存在该星对角距,则将该星对角距存入导航星对角距表中。
3.根据权利要求1所述的一种快速全天自主恒星识别方法,其特征在于:所述步骤(3)中的新型三角形选择方法,具体如下:
(1)设置循环变量dj为1;
(2)设置循环变量dk为1;
(3)设置循环变量i为1;
(4)设置选择的观测星三角形中三颗观测星序号分别为i1,i2和i3,则i1=1,i2=i+dj,i3=i+dj+dk;
(5)利用选择的观测星三角形和星对角距表进行匹配识别,若匹配识别成功,则结束选择观测星三角形,否则执行步骤(6);
(6)对i值进行判断,若i
(1)建立平面直角坐标系,在坐标系内以整数i为行坐标,星对角距正弦值S(i)为纵坐标,构建坐标系点坐标集[i,S(i)],i=1,2,3,...,10;
(2)计算计算中间量D、a0、a1和整型数组K,其中:
D=[S(m)-S(1)]/(m-1);
a1=mD/(m-1);
a0=S(1)-a1-D/2。
由直线sinv=a1k+a0和S(i),可计算出整型数组K,即
K(k)=n,满足S(n)≤a1k+a0≤S(n+1),
其中sinν为观测角距的正弦值,显然K(1)=0,K(m)=m,数组K中的第k个元素K(k)代表了小于sinv=a1k+a0的S(i)的个数;
令观测角距的正弦值为sinν,角距匹配门限值为ε,识别过程需要分别确定sin(ν-ε)和sin(ν+ε)对应星对角距表中的角距,其查找过程如下:
(i)计算kstart和kend的值,其中
lbot=bot{[sin(v-ε)-a0]/a1}
ltop=top{[sin(v+ε)-a0]/a1}
kstart=K(lbot)+1
kend=K(ltop)
其中:bot{x}代表小于x的最大整数;
top{x}代表大于x的最小整数;
kstart表示sin(ν-ε)在星对角距表中的位置;
kend表示sin(ν+ε)在星对角距表中的位置;
(ii)对观测角距sinν进行匹配:
ya=sin(ν-ε),其对应lbot=4,由K矢量的构成K(lbot)=3,kstart=4;yb=sin(ν+ε),其对应ltop=9,由K矢量的构成K(ltop)=9,kend=9,以ε作为角距匹配门限的sinν,其对应的角距范围从S(4)到S(9)。
5.根据权利要求1所述的一种快速全天自主恒星识别方法,其特征在于:所述步骤(9)中的投影验证,具体方法如下:
(1)根据观测星三角形和星对角距表匹配识别结果计算当前星图姿态;
(2)根据步骤(1)计算的星图姿态遍历导航星表,并将星敏感器视场内导航星投影在星敏感器成像面上;
(3)计算星敏感器成像面上导航星与观测星之间的夹角;
(4)根据设定的角距阈值对步骤(3)计算的导航星与观测星之间的夹角进行判断,统计满足角距阈值的角距个数;
(5)若角距个数大于等于设定的角距个数阈值,则认为投影验证成功;若角距个数小于设定的角距个数阈值,则认为投影验证失败。
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