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适用于小视场星敏感器的导航星表构建方法

崔祥祥 王宏力 陆敬辉 乔兴 邓长智 张勇 赵爱罡

崔祥祥, 王宏力, 陆敬辉, 乔兴, 邓长智, 张勇, 赵爱罡. 适用于小视场星敏感器的导航星表构建方法[J]. 红外与激光工程, 2015, 44(4): 1249-1253.
引用本文: 崔祥祥, 王宏力, 陆敬辉, 乔兴, 邓长智, 张勇, 赵爱罡. 适用于小视场星敏感器的导航星表构建方法[J]. 红外与激光工程, 2015, 44(4): 1249-1253.
Cui Xiangxiang, Wang Hongli, Lu Jinghui, Qiao Xing, Deng Changzhi, Zhang Yong, Zhao Aigang. Guide star selection method for star tracker with thin field of view[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(4): 1249-1253.
Citation: Cui Xiangxiang, Wang Hongli, Lu Jinghui, Qiao Xing, Deng Changzhi, Zhang Yong, Zhao Aigang. Guide star selection method for star tracker with thin field of view[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(4): 1249-1253.

适用于小视场星敏感器的导航星表构建方法

基金项目: 

国家自然科学基金(61203189);陕西省自然科学基础研究计划(2014Jm2-6107)

详细信息
    作者简介:

    崔祥祥(1985-),男,博士生,主要从事星敏感器相关技术方面的研究.Email:cuixiang0072@sina.com

  • 中图分类号: V448.22

Guide star selection method for star tracker with thin field of view

  • 摘要: 导航星表构建是星敏感器设计阶段的重要工作.对于小视场,受限于恒星分布规律,易出现导航星表空洞问题.为解决小视场条件下均匀完备导航星表构建问题,对基于球面螺旋基准点的导航星表构建方法进行了改进:摒弃了原方法通过改变球面螺旋基准点数量和位置重新构建导航星表的思路,转而通过增选部分恒星来达到减少星表空洞的目的.设立了描述恒星消除星表空洞能力的权值,并以该权值递减顺序开展恒星增选;同时,设计了增选恒星距离阈值条件以保持增选后导航星表的均匀性.仿真表明,在4圆形视场条件下,相对于原方法,文中方法得到的导航星表,总星数减少708颗,均匀性指标提高约44%,而星表空洞变化较小,显示了较好的性能.
  • [1] Lu Jinghui, Wang Hongli, Sun Yuan, et al. Star pattern identification algorithm by triangle incircle[J]. Infrared and Laser Engineering, 2011, 40(4): 752-756. (in Chinese) 陆敬辉, 王宏力, 孙渊, 等. 三角形内切圆的星图识别算法[J]. 红外与激光工程, 2011, 40(4): 752-756.
    [2]
    [3] Blarre L, Ouaknine J, Pierre L O, et al. High accuracy Sodern star trackers: recent improvements proposed on SED 36 and HYDRA star trackers[C]//AIAA Guidance, Navigation, and Control Conference and Exhibit, 2006, 6046.
    [4]
    [5]
    [6] Fan Qiaoyun, Lu Zhuangzhi, Wei Xinguo, et al. Triangle star identification algorithm based on inertia ratio[J]. Infrared and Laser Engineering, 2012, 41(10): 2838-2843. (in Chinese) 樊巧云, 陆壮志, 魏新国, 等. 基于惯性比特征的三角形星图识别算法[J]. 红外与 激光工程, 2012, 41(10): 2838-2843.
    [7]
    [8] Ye Shenglong, Wei Xinguo, Fan Qiaoyun, et al. Operation mode design of multi-FOV star sensor[J]. Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics, 2010, 36(10): 1244-1247. (in Chinese) 叶生龙, 魏新国, 樊巧云, 等. 多视场星敏感器工作模式设计[J]. 北京航空航天大 学学报, 2010, 36(10): 1244-1247.
    [9] Liebe C C. Accuracy performance of star tracker-a tutorial[J]. IEEE Aerospace and Electronic Systems, 2002, 38(20): 587-599.
    [10]
    [11]
    [12] Lu Jinghui, Wang Hongli, Sun Yuan, et al. Main star identification algorithm based on similar pattern vectors[J]. Infrared and Laser Engineering, 2011, 40(1): 164-168. (in Chinese) 陆敬辉, 王宏力, 孙渊, 等. 应用相近模式向量的主星星图识别算法[J]. 红外与激 光工程, 2011, 40(1): 164-168.
    [13]
    [14] Lu Jinghui, Wang Hongli, Wen Tao, et al. Design and implementation of missile guide catalog[J]. Journal of Astronautics, 2011, 32(9): 1895- 1901. (in Chinese) 陆敬辉, 王宏力, 文涛, 等. 弹载导航星表的设计与实现[J]. 宇航学报, 2011, 32 (9): 1895-1901.
    [15] Vedder J D. Star trackers, star catalogs, and attitude determination: probabilistic aspects of system design[J]. Journal of Guidance, Control, and Dynamics, 1993, 16(3): 498-504.
    [16]
    [17]
    [18] Kim H Y, Junkins J L. Self-organizing guide star selection algorithm for star trackers: thinning method[C]//IEEE on Aerospace Conference Proceedings, 2002, 5: 2275-2284.
    [19]
    [20] Zhu Changzheng, Ju Yongzhong, Du Xiaohui. Approach to founding a guide star catalogue[J]. Journal of Astronautics, 2010, 31(5): 1327-1330. (in Chinese) 朱长征, 居永忠, 杜晓辉. 导航星库制定方法研究[J]. 宇航学报, 2010, 31(5): 1327-1330.
    [21] Prakash A, Wu A, Liu J Y, et al. Performance based evaluation of star catalog generation methods[C]//AIAA Guidance, Navigation, and Control Conference and Exhibit, 2002: 5-8.
    [22]
    [23] Chen Cong, Wang Hongli, Lu Jinghui, et al. Guide star selection method based on spired reference points[J]. Journal of Projectiles Rockets Missiles and Guidance, 2012, 32(5): 29-32. (in Chinese) 陈聪, 王宏力, 陆敬辉, 等. 基于螺旋点的导航星选取方法[J]. 弹箭与制导学 报, 2012, 32(5): 29-32.
    [24]
    [25] Bauer R. Distribution of points on a sphere with application to star catalog[J]. Journal of Guidance, Control, and Dynamics, 2000, 23(1): 130-137.
  • [1] 伍雁雄, 乔健, 王丽萍.  长焦距无热化星敏感器光学系统设计 . 红外与激光工程, 2020, 49(9): 20200061-1-20200061-10. doi: 10.3788/IRLA20200061
    [2] 冯婕, 李豫东, 文林, 郭旗.  CMOS图像传感器辐射损伤导致星敏感器性能退化机理 . 红外与激光工程, 2020, 49(5): 20190555-20190555-7. doi: 10.3788/IRLA20190555
    [3] 孟祥月, 王洋, 张磊, 付跃刚, 顾志远.  大相对孔径宽光谱星敏感器光学镜头设计 . 红外与激光工程, 2019, 48(7): 718005-0718005(8). doi: 10.3788/IRLA201948.0718005
    [4] 熊琨, 王春喜, 吴跃, 王锴磊, 姜云翔.  基于三轴转台的多视场星敏感器标定方法 . 红外与激光工程, 2019, 48(4): 417002-0417002(6). doi: 10.3788/IRLA201948.0417002
    [5] 张尧, 王宏力, 陆敬辉, 何贻洋, 姜伟.  基于粒子群算法的星敏感器光学误差标定方法 . 红外与激光工程, 2017, 46(10): 1017002-1017002(8). doi: 10.3788/IRLA201770.1017002
    [6] 程龙, 王栋, 谷松, 高飞, 杨林, 李林.  星敏感器支撑结构多目标拓扑优化设计与试验 . 红外与激光工程, 2017, 46(5): 520001-0520001(9). doi: 10.3788/IRLA201746.0520001
    [7] 刘源, 谢睿达, 赵琳, 郝勇.  基于机器学习的大视场星敏感器畸变在轨标定技术 . 红外与激光工程, 2016, 45(12): 1217004-1217004(9). doi: 10.3788/IRLA201645.1217004
    [8] 王宏力, 何贻洋, 陆敬辉, 杨阳, 陈俊宇.  星敏感器安装误差的三位置法地面标定方法 . 红外与激光工程, 2016, 45(11): 1113003-1113003(6). doi: 10.3788/IRLA201645.1113003
    [9] 唐君, 李伟, 徐轩彬.  一种星敏感器光学系统标定与引建的新方法 . 红外与激光工程, 2015, 44(5): 1610-1615.
    [10] 李健, 张广军, 魏新国.  多视场星敏感器数学模型与精度分析 . 红外与激光工程, 2015, 44(4): 1223-1228.
    [11] 陆敬辉, 王宏力, 袁宇, 崔祥祥, 许哲.  均匀快速的导航星选取方法 . 红外与激光工程, 2015, 44(1): 348-353.
    [12] 郭彦池, 徐熙平, 乔杨, 米士隆, 杜玉楠.  大视场宽谱段星敏感器光学系统设计 . 红外与激光工程, 2014, 43(12): 3969-3972.
    [13] 孙亚辉, 耿云海, 王爽.  星敏感器像平面移位误差的分析与校正 . 红外与激光工程, 2014, 43(10): 3321-3328.
    [14] 张磊, 何昕, 魏仲慧, 梁国龙.  星图分布对星敏感器最小二乘姿态精度的影响 . 红外与激光工程, 2014, 43(6): 1836-1841.
    [15] 吴峰, 沈为民, 朱锡芳, 陈宇恒, 许清泉.  通过扩展编程模拟星敏感器光学系统成像方法的研究 . 红外与激光工程, 2014, 43(5): 1561-1567.
    [16] 江帆, 王忠素, 陈立恒, 吴清文, 郭亮.  星敏感器组件的热设计 . 红外与激光工程, 2014, 43(11): 3740-3745.
    [17] 刘朝山, 刘光斌, 杨波, 周浩.  弹载星敏感器像移模型及其仿真分析 . 红外与激光工程, 2013, 42(5): 1311-1315.
    [18] 孙高飞, 张国玉, 高玉军, 王凌云, 苏拾, 付芸, 王向东.  星敏感器地面标定设备的设计 . 红外与激光工程, 2013, 42(10): 2822-2827.
    [19] 任秉文, 金光, 王天聪, 钟兴, 张鹏.  机载全天时星敏感器参数设计及实验 . 红外与激光工程, 2013, 42(4): 1003-1010.
    [20] 李葆华, 陈希军, 郑循江, 泮宏梁.  星敏感器高动态下自主星跟踪算法 . 红外与激光工程, 2012, 41(1): 190-195.
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-08-15
  • 修回日期:  2014-09-16
  • 刊出日期:  2015-04-25

适用于小视场星敏感器的导航星表构建方法

    作者简介:

    崔祥祥(1985-),男,博士生,主要从事星敏感器相关技术方面的研究.Email:cuixiang0072@sina.com

基金项目:

国家自然科学基金(61203189);陕西省自然科学基础研究计划(2014Jm2-6107)

  • 中图分类号: V448.22

摘要: 导航星表构建是星敏感器设计阶段的重要工作.对于小视场,受限于恒星分布规律,易出现导航星表空洞问题.为解决小视场条件下均匀完备导航星表构建问题,对基于球面螺旋基准点的导航星表构建方法进行了改进:摒弃了原方法通过改变球面螺旋基准点数量和位置重新构建导航星表的思路,转而通过增选部分恒星来达到减少星表空洞的目的.设立了描述恒星消除星表空洞能力的权值,并以该权值递减顺序开展恒星增选;同时,设计了增选恒星距离阈值条件以保持增选后导航星表的均匀性.仿真表明,在4圆形视场条件下,相对于原方法,文中方法得到的导航星表,总星数减少708颗,均匀性指标提高约44%,而星表空洞变化较小,显示了较好的性能.

English Abstract

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