一种基于状态矩阵的全天球恒星识别方法研究

作者：吕绍杰; 张永华; 叶旭鸣

来源：光学与光电技术, 2020, 18(02): 93-97.

DOI：10.19519/j.cnki.1672-3392.2020.02.016

• 恒星识别
• 导航星表
• 特征库
• 角距
• 状态矩阵

以恒星作为观测基准来获取航天器的飞行姿态信息是现行方法中精度最高的一种方式,其中恒星识别是关键,即在恒星星表库中寻找观测恒星对应的导航恒星。研究了导航星特征库的构建和恒星识别方法,提出了一种新的基于状态矩阵的全天球恒星识别方法。首先依据探测器探测极限星等的能力筛选出适用的恒星构建标准导航星表;再基于标准导航星表和探测器探测视场角范围构建导航星特征库三角形矩阵;然后基于探测器的位置和恒星个数构建识别的恒星角距观测三角形和导航星特征库三角形矩阵对应的状态矩阵,并比较观测三角形角距和导航星特征库三角形矩阵里角距标识状态矩阵;最后基于标识的状态矩阵标志提取对应导航星特征库三角形矩阵里的角距,并与观测三角形角距匹配比较识别出观测恒星。模拟探测器的视场角为10°×10°,探测极限为6.5等星,导航星为9 040颗恒星。实验结果表明,恒星识别时使用状态矩阵标识能减小匹配搜索的时间复杂度和空间复杂度,提高恒星匹配识别效率。