一种星敏感器动态星图仿真方法

摘要

一种星敏感器动态星图仿真方法，首先设置星敏感器的三轴指向、三轴角速度、曝光周期，检索导航星表得到该三轴指向下能够进入成像相面范围的各个导航星及其星号，将导航星投影得到其在成像相面范围的投影中心坐标，并根据导航星星号获取其星等，给定其扩散能量分布半径，然后以各个导航星的投影中心坐标为中心，计算各自星点扩散能量分布范围内各个像素的能量，最后根据各导航星星点扩散能量分布范围内各个像素的能量，得到动态星图。本发明生成的动态星图，可作为星敏感器测试环境的直接输入，提升了星敏感器动态性能的验证能力。

主权项

一种星敏感器动态星图仿真方法，其特征在于包括步骤如下：(1)设置星敏感器在惯性坐标系下的三轴指向、三轴角速度、曝光周期；所述的惯性坐标系的原点为地心，x轴方向指向J2000春分点，z轴指向北极，y轴与x、z成右手系；(2)根据星敏感器三轴指向，检索导航星表，得到在该三轴指向下能够进入成像相面范围的各个导航星及其星号，然后将各个导航星向星敏感器的成像相面投影，得到各个导航星在成像相面范围的投影中心坐标(x_i,y_i),i∈(1,n)，其中i为正整数，n为能够进入成像相面范围的导航星数量；(3)根据各个导航星的星号，获取星等，由此确定各个导航星星点扩散能量分布半径；所述的扩散能量分布半径与星等成反比；(4)以各个导航星在星敏感器成像相面的投影中心坐标为中心，调用高斯扩散公式，得到各个导航星星点扩散能量分布范围内各个像素的能量；所述高斯扩散公式是：$E=\frac{A}{2{{\mathrm{\pi \sigma }}_{{}^i}}^2}·e^{-\frac{{(x-x_{{}_i}-w_x*\frac{t}{N}*M)}^2}{2{{\sigma }_i}^2}-\frac{{(y-y_i-w_y*\frac{t}{N}*M)}^2}{2{{\sigma }_i}^2}}$其中：A表示单位时间内投射到图像敏感器上的能量，与星等成反比，(x,y)表示星点扩散分布范围内像素点的坐标，σ_i表示各个导航星的星点扩散能量分布半径，t表示曝光周期，[w_x,w_y,w_z]表示星敏感器的三轴角速度，N表示星敏感器视场，单位为度，M表示星敏感器像面大小，单位为像元；所述星点扩散能量分布范围是以导航星的投影中心坐标为中心，以星点扩散能量分布半径为半径的圆形区域；(5)根据步骤(4)计算得到的各个导航星星点扩散能量分布范围内各个像素的能量，依据像素能量越大对应坐标越亮，能量越小对应坐标越暗的方法，绘制动态星图。