[发明专利]动态星图生成方法和设备

说明书

本申请涉及一种动态星图生成方法和设备，其中的设备包括：获取星敏感器的三轴指向和视场；根据所述三轴指向和视场确定导航星的搜索范围，所述导航星为在所述星敏感器的视场范围内的恒星；根据所述搜索范围在本地内存的导航星数据库中提取导航星对应的相关数据；根据提取到的导航星对应的相关数据生成星图；其中，导航星数据库包含全天区恒星的相关数据；导航星数据库为预先建立并加载到本地内存中的。本申请在提取导航星时不需要预先对恒星星表按照划分区域；并且，可以直接从本地内存的导航星数据库中检索导航星对应的相关数据。检索时降低了算法复杂度，可以将单次导航星检索时间缩短到毫秒级，大大提高了提取效率，从而提高了星图生成速度。

技术领域

本申请涉及星图模拟技术领域，尤其涉及一种动态星图生成方法和设备。

背景技术

星敏感器以恒星为姿态参考源，通过光学成像、恒星提取、星图识别和姿态解算等步骤，确定星敏感器在惯性系中的姿态。星敏感器与陀螺仪配合使用，共同构成了高精度姿态确定系统，广泛应用于卫星、航天飞机以及宇宙飞船的姿态测量。

由于星敏感器应用软件算法复杂，为保证其姿态测量的精确，需要对星敏感器星图识别算法和流程进行调试和验证。而星敏感器的调试必须获得星图，从星图中提取需要识别的目标及其模式特征。由于航天实验昂贵且易受天气条件影响，星敏感器的调试不可能都采用观星台进行实际观星测试。因此，有必要根据实际条件，利用计算机动态实时模拟生成星敏感器拍摄到的星图。

传统的计算机模拟星图方法为了提高导航星的检索效率，首先按照赤经和赤纬将导航星表划分多个分区(比如分区1、分区2、分区3等)，并根据星敏感器光轴指向及视场大小确定视场范围所在分区，并将此分区确定为搜索范围，从确定的搜索范围内进行导航星提取，此步骤通过分区缩小了导航星的检索范围，提高了检索效率；然后分别进行坐标和星等变换，将恒星从天球坐标系转换到星敏感器焦平面；最后将这些恒星以二维图像的形式显示于模拟光源的屏幕上，实现星图模拟。这种方法在生成静态星图时比较有效；但是，当生成动态星图时，由于星敏感器姿态的变化，在某时刻，视场所在分区往往跨越了预先划分的天区分区，在跨越分区时，进行导航星提取需要检索2个甚至4个分区，检索范围发生变化，增加了算法的复杂度，造成导航星提取效率低，从而导致动态星图生成速度慢。

发明内容

为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本申请提供一种动态星图生成方法和设备。

根据本申请实施例的第一方面，提供一种动态星图生成方法，包括：

获取星敏感器的三轴指向和视场；

根据所述三轴指向和视场确定导航星的搜索范围，所述导航星为在所述星敏感器的视场范围内的恒星；

根据所述搜索范围在本地内存的导航星数据库中提取导航星对应的相关数据；

根据提取到的导航星对应的相关数据生成星图；

其中，所述导航星数据库包含全天区恒星的相关数据；

所述导航星数据库为预先建立并加载到本地内存中的。

可选地，所述方法还包括：建立所述导航星数据库，所述建立所述导航星数据库包括：

根据史密森星表获取星等小于或等于预设数值的恒星的星号、星等、赤经和赤纬；

根据所述星号、星等、赤经和赤纬建立导航星数据库表；

根据所述赤经和赤纬创建导航星数据库索引。

可选地，所述三轴指向包括偏航角、俯仰角和滚转角，

所述根据所述三轴指向和视场确定导航星的搜索范围之前，所述方法还包括：