基于星敏感器的姿態(tài)確定軟件系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、近年來,世界各國積極發(fā)展的航空航天事業(yè)都離不開導(dǎo)航技術(shù),而自主導(dǎo)航技術(shù)更是迫切的需求。恒星因其分布的自然規(guī)律性,是一種重要且可靠的自主導(dǎo)航觀測對象?；谛敲舾衅鞯淖藨B(tài)確定系統(tǒng)以恒星為參照物,空間姿態(tài)測量精度高,是一種具有重要的價值的自主導(dǎo)航系統(tǒng)。
　　本文研究與實現(xiàn)了基于恒星敏感器的姿態(tài)確定軟件系統(tǒng),在分析、總結(jié)和比較各相關(guān)專著與文獻(xiàn)中的現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上,結(jié)合項目的實際需求,介紹了系統(tǒng)構(gòu)架、工作原理及主要模塊的實現(xiàn)。利用恒星敏感器的

2、光學(xué)系統(tǒng)對星空進(jìn)行拍攝,通過對視場內(nèi)有效觀測恒星的提取、星圖匹配識別及姿態(tài)計算,得出星敏感器光軸在地心赤道天球坐標(biāo)系的指向,進(jìn)而確定飛行器的姿態(tài)。本文根據(jù)初始姿態(tài)的情況設(shè)計了星圖識別的兩種模式:全天區(qū)自主識別和局部天區(qū)識別,分別設(shè)計了改進(jìn)的三角形星圖匹配算法和星形匹配算法,并設(shè)計了相應(yīng)的導(dǎo)航星庫;通過對比研究姿態(tài)計算的幾種算法在該系統(tǒng)中的定姿效果,選取了QUEST算法作為姿態(tài)計算的實現(xiàn)算法。
　　通過PC端上位機驗證軟件對系統(tǒng)實現(xiàn)