[发明专利]一种嵌入式空间目标天文定位方法

说明书

本发明涉及一种嵌入式空间目标天文定位方法，具体包括以下步骤：(1)初始化星表数据以及星表索引数据，根据实际观测所用望远镜设置焦距和视场以及相机靶面大小和像元尺寸；(2)使用望远镜进行观测，将观测图像进行处理并将图像处理数据读入核处理器；(3)利用实测天文图像数据对实测恒星图像进行精确的中心指向和像旋的测定；(4)利用精确的中心指向重新搜索视场内的理论恒星N2颗；(5)进行空间目标的天文定位及测光计算，从而完成空间目标的天文定位。本发明利用底片模型对图像中观测到空间目标的图像坐标及灰度信息进行解算从而获得空间目标的实际天文位置及光度信息，降低了数据传输的带宽需求。

技术领域

本发明涉及定位技术领域，具体涉及一种嵌入式空间目标天文定位方法。

背景技术

航天科技的发展，使人类可从大气层外俯瞰地球、探索广阔的宇宙空间。自1957年第一颗人造地球卫星上天，至今已过了60多年的时间，在此期间，空间科学技术取得了飞速的发展和巨大的成就。但是伴随着一次又一次的航天发射活动，大量的空间碎片被遗留在地球轨道空间。目前的监测能力仅能记录少量危险碎片的轨道，尚无法准确测量大多数危险碎片以及所有小空间碎片的轨道信息，航天器机动躲避危险碎片和小空间碎片的技术目前难以实现，因此，小空间碎片和危险碎片是航天器防护结构设计关注的重点。就当前掌握的情况来看，空间碎片已经对人类正常的航天活动造成了较大影响，因此需要对空间碎片进行实时监测。由于我国地域限制、海外建站存在很大不确定风险、空间碎片监测的时效性等原因，天基观测是我国空间碎片监测非常重要的手段。另外由于星上硬件平台能力限制及星地数传能力的限制，就不可能采用观测图像下传的观测模式，就必须在星上按照一定的工作频率完成图像全视场扫描、动目标检测与天文定位，最终将数量很小的天文定位处理结果下传，这样的监测耗时长、效率不高、且需要处理的数据较复杂盒庞大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种嵌入式空间目标天文定位方法来解决现有技术中对空间目标的监测耗时长、效率低以及数据处理过程复杂的问题。

为解决以上技术问题，本发明的技术方案是：提供一种嵌入式空间目标天文定位方法，其创新点在于：具体包括以下步骤：

(1)初始化星表数据以及星表索引数据，初始化的星表中包括经过实际精确测量的标准恒星，即理论恒星，所述理论恒星的位置及光度信息在天文测量中作为标准值；根据实际观测所用望远镜设置焦距和视场以及相机靶面大小和像元尺寸；

(2)使用望远镜进行观测，将望远镜观测到的实测天文图像使用图像处理软件处理形成实测恒星及空间目标图像处理数据，并将该数据读入核处理器内存，同时核处理器内存还读入所述星表数据；

(3)利用核处理器读取的实测恒星图像数据及精确的所述星表数据对图像进行精确的中心指向和像旋的测定；

(4)根据步骤(1)设置的望远镜视场及步骤(3)所测定的图像中心指向重新搜索视场内的理论恒星N2颗；

(5)根据步骤(3)所得的实测恒星图像的精确中心指向和像旋，将被核处理器读取的实测恒星图像和步骤(4)搜索到的N2颗理论恒星的数据进行恒星匹配，并完成空间目标的天文定位及测光计算，从而完成空间目标的天文定位。

进一步的，所述步骤(1)中的星表为GAIA星表。

进一步的，所述步骤(2)中的图像处理结果数据包括每个恒星及空间目标的图像坐标信息、灰度和、像素数、信噪比、图像拍摄的具体时刻、曝光时间长度和望远镜中心的指向信息。

进一步的，所述步骤(2)中的核处理器为8核DSP处理器。

进一步的，所述步骤(3)中对实测恒星图像进行精确的指向和像旋的测定的具体步骤如下：

A.根据望远镜的指向信息和视场，在星表内搜索该望远镜视场内的所有理论恒星；