基于星点重构的星敏感器动态补偿方法

摘要

本发明基于星点重构的星敏感器动态补偿方法，首先以当前帧星图中每个预测的导航星点为中心，开一个N×N的窗口，如果在第i个窗口内提取不出星点，该窗口对应的导航星为S_i；随后在保存的帧序列中，寻找该导航星点S_i对应的窗口序列；并将窗口内每个像素划分成n×n的小网格；再将导航星点S_i在这些窗口内的质心对应位置对齐，然后相应叠加；最后在叠加窗口内开展星点提取。该方法可以将被拉长的星点轨迹重建为均匀星点，即化“线”为“点”，获得高信噪比。本方法可以实现星敏感器1°/s连续跟踪，有利于增强星敏感器的动态跟踪能力,具有国际竞争力。

主权项

基于星点重构的星敏感器动态补偿方法，其特征在于步骤如下：1)设置一个长度为np帧的星图队列，该星图队列中每个元素记录了这个星图队列中星点的像面坐标及该星点对应的导航星号；所述的星点包括提取星点或预测星点；2)根据姿态滤波器计算星敏感器当前帧的角速度ω_t；3)根据步骤2求得的当前帧的角速度ω_t以及前一帧星图的姿态Q_t1，计算当前帧的姿态Q_t；当计算第一帧时，所述前一帧星图的姿态为地面姿态控制系统提供的姿态；4)根据步骤3获得的当前帧的姿态Q_t，遍历导航星表并寻找获得出现在当前帧星图中的预测星点在像面中的质心坐标；5)以步骤4获得的每个预测星点在像面中的质心坐标为中心建立一个N×N的窗口，在该N×N窗口内进行星点提取，获得星点的像面坐标；所述N×N窗口的大小大于每个预测星点的大小；若提取的星点个数大于等于3个，本方法结束；若提取的星点个数小于3个，则进入步骤6对N1颗预测星点进行重构；所述的N1颗＝(步骤4中获得的当前帧星图中的预测星点个数)—(步骤5中提取的星点个数)；6)设当前星图为第i帧第j颗导航星NS_j对应的N×N的窗口为w_j，j＝1,2,…,N1；分别在第i帧星图前面连续的np帧星图中寻找并获取第j颗导航星NS_j所对应的N×N的窗口，并将每个N×N的窗口划分成N×N个像素点；7)将步骤6获得的第j颗导航星NS_j对应的m个N×N的窗口内的每个像素划分成n×n的小网格，将前面np帧星图的m个N×N的窗口分别平移，直至每幅星图内星点质心所在的小网格均与当前帧第j颗导航星的质心重合，之后将m个N×N的窗口内的对应位置叠加，并以每幅星图内星点质心所在的小网格为中心建立N×N的窗口作为叠加窗口，在此叠加窗口内进行星点提取；8)将np帧星图队列的第一帧信息删除，同时将当前帧星图的星点的像面坐标及该星点对应的导航星号保存并作为np帧星图队列的最后一个元素。