基于红外波段船载星光定向仪白昼恒星探测技术

doi:10.3969/j.issn.1674-1579.2018.03.011

空间控制技术与应用

基于红外波段船载星光定向仪白昼恒星探测技术

夏梦绮, 卢欣, 张春明, 孙大开

北京控制工程研究所,北京 100190.

出版日期:2018-06-26 发布日期:2018-07-16
作者简介:作者简介：夏梦绮（1993—），女，硕士研究生，研究方向为近空间星敏感器算法；卢欣（1961—），男，研究员，研究方向为空间光学敏感器；孙大开（1984—），男，工程师，研究方向为成像式导航敏感器设计；张春明（1984—），男，工程师，研究方向为图像导航算法和星敏感器算法.
基金资助:
国家重大仪器专项资助项目（2013YQ310799）.

Daytime Star Detection Algorithm for an Infrared Shipboard Star Sensor

XIA Meng-Qi, LU Xin, ZHANG Chun-Ming, SUN Da-Kai

Beijing Institute of Control Engineering, Beijing 100190, China

Online:2018-06-26 Published:2018-07-16
Supported by:
Supported by National Key Scientific Instrument and Equipment Development Project（2013YQ310799）.

摘要/Abstract

摘要： 摘要：白昼恒星探测技术是船载星光定向仪海上应用的关键技术之一.本文基于实测星图给出白昼恒星探测技术的理论公式和实现方案.该技术针对实测红外星图中的背景噪声、伪星点、坏像素、对灰度背景的适应性问题，分别设计星图滤波算法、多帧伪星点剔除算法、坏像素索引表以及多梯度渐进积分时间调整算法.通过外场观星和组合导航实验验证该技术的有效性和精度.

关键词: 关键词：天文导航, 白昼恒星探测, 红外波段, 定位定向, 蒙气差

Abstract: Abstract： Daytime star detection algorithm is one of the critical technologies in ship navigation star sensor. The theoretical derivations and the implementation method of the daytime stellar detection algorithm are given based on star maps. Several practical aspects of the algorithms such as the star map filter, the multiframe processing, the index table of blind pixels and the multigradient integral time regulation are designed, to resolve the technical problems like the infrared background noise, the pseudo stars, the detector blind pixels and the adaptability of algorithm with grey background accordingly. The algorithm is effectively verified through field star observation and integrated navigation experiment.

Key words: Keywords： celestial navigation, daytime stellar detection, infrared band, position and orientation, atmospheric refraction

中图分类号:

中图分类号： P128.4

夏梦绮, 卢欣, 张春明, 孙大开. 基于红外波段船载星光定向仪白昼恒星探测技术[J]. 空间控制技术与应用, 2018, 44(3): 67-72.

XIA Meng-Qi, LU Xin, ZHANG Chun-Ming, SUN Da-Kai. Daytime Star Detection Algorithm for an Infrared Shipboard Star Sensor[J]. , 2018, 44(3): 67-72.

参考文献

参考文献［1］梁娟. 短波红外昼光恒星成像光学系统设计［J］. 光学与光电技术，2010, 8(2)：3538. LIANG J.Optical system design of the SWIR daylight star imager［J］. Optics & Optoelectronic Technology, 2010, 8(2):3538. ［2］张贻红，孟倩，王汀，等.基于星敏感器的姿态确定算法研究［J］.导航与控制，2013, 12(2)：712. ZHANG Y H,MENG Q,WANG T,et al. Research on missileborne star sensor based attitude determination algorithm［J］. Navigation and Control,2013,12(2):712. ［3］张捍卫，郑勇，马高峰.GCRS与ITRS之间的坐标转换关系研究［J］.大地测量学与地球动力学，2011,31(1)：6367. ZHANG H W,ZHENG Y,MA G F.Research on Coordinate Transformation between GCRS and ITRS［J］. Journal of Geodesy and Geodynamics,2011,31(1):6367. ［4］陈超，葛余超，张发奇，等.基于SOFA的GCRS与ITRS间坐标转换［J］.测绘与空间地理信息，2014, 37(2)：223225. CHEN C, GE Y C,ZHANG F Q,et al. Coordinate Transformation of GCRS and SOFA Based on ITRS［J］. Geomatics & Spatial Information Technology, 2014, 37(2):223225. ［5］茅永兴，张同双，朱伟康，等.船载星敏感器测星数据蒙气差实时修正方法［J］.飞行器测控学报，2012,31(3)：5053. MAO Y X,ZHANG T S,ZHU W K,et al.A RealTime Atmospheric Refraction Correction Method for Measurement Data of ShipBorne Star Sensors［J］. Journal of Spacecraft TT & C Technology, 2012, 31(3):5053. ［6］刘朝山，刘光斌，王新国，等.弹载星敏感器原理及系统应用［M］.北京：国防工业出版社，2010:5566. LIU C S,LIU G B,WANG X G,et al.Principle and System Application of Missileborne Star Sensor［M］. Beijing: National Defense Industry Press, 2010:5566. ［7］张建奇，何国经，刘德连，等.背景杂波对红外成像系统性能的影响［J］.红外与激光工程，2008,37(4)：565568. ZHANG J Q,HE G J,LIU D L,et al.Impact of background clutter on IR imaging system performance［J］. Infrared and Laser Engineering,2008,37(4):565568. ［8］魏伟，刘恩海.红外星图预处理及星点定位精度分析［J］. 红外与激光工程，2014,43(3)：991996. WEI W,LIU E H.Preprocessing of infrared star map and position accuracy analysis of star point［J］. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(3):991996. ［9］任建乐，陈钱，钱惟贤.基于配准的红外焦平面阵列条纹非均匀性校正［J］.红外与毫米波学报，2011,30(6)：499502,506. REN J L,CHEN Q,QIAN W X.Stripe nonuniformity correction based on registration for infraredfocal plane arrays［J］. Journal of Infrared and Millimeter Waves, 2011, 30(6):499502,506. ［10］高建云，陈力，王家骥，等.2MASS的科学意义和成果概览［J］.天文学进展，2004, 22(4)：275283. GAO J Y,CHEN L,WANG J J,et al.A brief introduction on the significance and achievements of 2MASS［J］. Progress in Astronomy, 2004, 22(4):275283.

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Daytime Star Detection Algorithm for an Infrared Shipboard Star Sensor

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