[发明专利]一种空间非合作多目标捕获与跟踪算法

权利要求书

1.一种空间非合作多目标捕获与跟踪算法，其特征在于，步骤如下：

(1)星敏感器更新一帧星图，经过星图处理，得到星点，提取每个星点在星敏感器像面的位置(u,v)，长delRow，宽delCol以及能量energy，将所有满足delRow/delCol>0.2并且delRow/delCol<5的星点结构体nodes存入非合作目标候选队列QueueCur，结构体nodes表示为{u,v,energy,ra,dec}，ra和dec分别为位置(u,v)对应的赤经,赤纬；

(2)判断能否计算姿态矩阵Cij，如果能够计算则进入步骤(3)，否则返回步骤(1)；

(3)星敏感器更新一帧星图，经过星图处理，得到星点，提取每个星点在星敏感器像面的位置(u,v)，长delRow，宽delCol以及能量energy，将所有满足delRow/delCol>0.2并且delRow/delCol<5的星点结构体nodes存入非合作目标候选队列QueueCur；将不满足delRow/delCol>0.2和delRow/delCol<5条件的星点按能量energy大小进行排序，将能量energy排序在阈值之后的星点结构体nodes存入候选队列QueueCur；

(4)判断能否计算姿态矩阵Cij，如果能够计算则进入步骤(5)，否则返回步骤(1)；

(5)候选队列QueueCur中的任一星点在惯性坐标系下的矢量Vsi与星敏感器星表中的恒星矢量Vi进行比对，当满足二者的夹角小于设定阈值时，将该星点结构体nodes剔除候选队列QueueCur；

(6)星敏感器每更新一帧星图，针对候选队列QueueCur中的每一个非合作目标在像面坐标位置(u,v)开窗并提取非合作目标，更新候选队列QueueCur；如果候选队列QueueCur所含候选非合作的个数nodeNum＝0，则返回步骤(3)；否则判断识别成功帧计数frameNum是否小于设定阈值，如果小于，则星敏感器连续更新s+1帧星图后，进行一次帧间比对，将帧间距大于设定阈值的星点结构体nodes从第s+1帧候选队列QueueCur中剔除，将剔除后候选队列QueueCur累积存入队列RecogQueue，并将识别成功帧计数frameNum值加1，直至识别成功帧计数frameNum等于设定阈值时，进入步骤(7)；

(7)执行帧间距离综合值确认算法，对队列RecogQueue进行滤波；

(8)从目标队列RecogQueue中提取最后一次更新存入的非合作多目标信息队列RecogLast；

(9)从非合作多目标信息队列RecogLast中选择非合作目标或者指令指定的非合作目标输出，并计算输出非合作目标的天顶角α和方位角β；根据非合作多目标信息队列RecogLast预报下一次多个非合作目标在星图中的位置，以这些位置为中心设置窗口；

(10)星敏感器更新一帧星图，判断RecogLast中的非合作目标个数是否大于0，如果大于0，在窗口位置提取星点结构体nodes，并更新多目标信息队列RecogLast，返回步骤(9)；否则返回步骤(3)。

2.如权利要求1所述的空间非合作多目标捕获与跟踪算法，其特征在于，赤经、赤纬的计算方法如下：

(1.1)将星点在星敏感器像面的位置(u,v)利用标定系数K向星敏感器基准镜坐标系映射，获得星敏感器基准镜坐标系下的矢量Vsj＝K(u,v)，矢量Vsj表示为(x_sj，y_sj，z_sj)；

(1.2)假定在星敏感器基准镜坐标系下，计算出的姿态矩阵为Cij，则该星点在惯性坐标系下的表示为矢量Vsi＝Cij*Vsj，矢量Vsi表示为(x_si，y_si，z_si)；

(1.3)赤经ra＝arcsin(z_si)；赤纬dec＝arctan(y_si/x_si)。