基于星敏感器的全天自主分層星識(shí)別算法研究.pdf

1、本文研究基于星敏感器的星識(shí)別算法、導(dǎo)航星庫(kù)的構(gòu)造方法和姿態(tài)計(jì)算方法.文中簡(jiǎn)單介紹了衛(wèi)星姿態(tài)控制和常用的姿態(tài)敏感器,介紹了星敏感器的功能、組成和工作原理,以及星敏感器技術(shù)的發(fā)展和相關(guān)技術(shù)的研究.分析了星敏感器中影響星識(shí)別的主要因素,提出了星敏感器對(duì)星識(shí)別算法有關(guān)軟件的要求.在分析、比較和歸納有關(guān)文獻(xiàn)和專(zhuān)著的基礎(chǔ)上,提出了精簡(jiǎn)二維索引分層導(dǎo)航星庫(kù)的構(gòu)造方法.精簡(jiǎn)二維索引分層導(dǎo)航星庫(kù),作為一種統(tǒng)一存儲(chǔ)的精簡(jiǎn)、索引導(dǎo)航星庫(kù),采用星的分層方法精簡(jiǎn)

2、導(dǎo)航星庫(kù),以局域亮星為主構(gòu)造導(dǎo)航星三角形,減少了星三角形的數(shù)量,節(jié)約了存儲(chǔ)空間;采用索引方法檢索導(dǎo)航星三角形,提高了命中效率,節(jié)約了搜索時(shí)間;采用Nσ劃分和線性存儲(chǔ)的方法精簡(jiǎn)索引,提高了二維索引的存儲(chǔ)效率;采用索引的邊緣擴(kuò)充方法,可以在一定程度上減少位置誤差的影響.在分析、比較和歸納有關(guān)文獻(xiàn)和專(zhuān)著的基礎(chǔ)上,提出了全天自主分層星識(shí)別算法.全天自主分層星識(shí)別算法,采用分層的方法,以局域亮星為主構(gòu)造和識(shí)別觀測(cè)星三角形,減少了待識(shí)別的觀測(cè)星三角

3、形數(shù)量,具有較高的識(shí)別速度;采用最大匹配可信度和索引的邊緣擴(kuò)充方法,可以在一定程度上解決位置誤差、星等誤差和偽星干擾等問(wèn)題,具有較高的識(shí)別準(zhǔn)確率;既可以進(jìn)行全天自主星識(shí)別,又可以進(jìn)行局部星識(shí)別.利用方程組的最小二乘解求取轉(zhuǎn)換矩陣,通過(guò)轉(zhuǎn)換矩陣計(jì)算星敏感器的三軸姿態(tài)角,使姿態(tài)計(jì)算和平差同時(shí)進(jìn)行,具有較高的姿態(tài)計(jì)算精度和計(jì)算速度.通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn),對(duì)上述方法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)和分析.在一臺(tái)主頻為650M、操作系統(tǒng)為Windows的PIII計(jì)算機(jī)上,仿真