[发明专利]一种基于降维星表的自主星图识别方法

权利要求书

1.一种基于降维星表的自主星图识别方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)建立观测星特征向量，选取距离视场中心最近的观测星o，获得各个观测星距离观测星o的角距离及距离oa的几何角度，形成一组向量，计算向量投影距离；

2)导航星选取，选择星敏感器能测量到的星等范围的导航星组成导航星集合；计算导航星集合中任意两颗恒星之间的角距，对于距离小于一定距离门限ξ的两颗导航星，去掉星等高的一颗，剩余的导航星组成一个集合，作为主星表，其中导航星在主星表中的编号按导航星赤经递增顺序编排；

3)匹配星表，对任意一颗导航星o_i，首先计算光轴指向它时的视场范围内的导航星，然后计算o_i的特征向量；

4)观测星特征向量与导航星特征匹配，将观测星o的特征向量与导航星特征向量一一进行比较，特征向量中的元素匹配成功的数量最多且大于一定的门限的导航星特征即作为成功的匹配，特征向量中的元素匹配根据具体的门限值根据星敏感器的测量精度，星表的星等范围结合试验确定；若匹配失败，则选取距离观测星o次近邻星为星间几何角度计算基准，重新获得观测星的特征向量，再与星表中的特征向量匹配；

所述步骤1)具体步骤为：选取距离视场中心最近的观测星o，及距离观测星o最近的邻星a，计算其他观测星到观测星o的距离，以观测星oa为起始边，计算以星o为顶点，其他观测星按同一个旋转方向与oa之间的几何角度，获得各个观测星距离观测星o的角距离及距离oa的角度，形成一组向量，计算向量投影距离；利用星角距和星之间的几何角度描述所述特征，以b星为例子，其特征为星角距l₁及几何角度θ₁，几何角度θ₁计算方法如下：

并且，

其中(x₀,y₀)，(x₁,y₁)分别为星o，b的星点坐标，

(l₁,θ₁)在l＝θ上的投影距离d₁的计算方法为：

所述步骤3)具体步骤为：

1)确定光轴指向，光轴指向为导航星o_i的赤经和赤纬，其中赤经(α_i,α_i∈[0° 360°])，赤纬(β_i,β_i∈[-90°,90°])赤经跨度范围RangeRa；

2)在主星表中搜索视场内的导航星，满足条件的视场内的导航星赤经和赤纬(α,β)保存成为集合Nsubi；

3)利用集合Nsubi构建导航星o_i的特征向量，计算向量投影距离；

所述构建导航星o_i的特征向量步骤为：选择距离导航星o_i最近的邻星a_i，计算其他星到导航星o_i的距离，以o_ia_i为起始边，计算以导航星o_i为顶点，按同一个旋转方向计算其他星到o_i的连线与o_ia_i之间的几何角度，获得各个星距离导航星o_i的角距离及与o_ia_i之间的几何角度，形成一组向量(l₁,θ₁),(l₂,θ₂),…(l_n,θ_n)，然后计算在l＝θ上的投影距离d₁,d₂,…d_n，构成导航星o_i的特征向量。

2.根据权利要求1所述的识别方法，其特征在于，赤经跨度范围

其中：FOV_x,FOV_y为视场大小。

3.根据权利要求1所述的识别方法，其特征在于，赤经α，赤纬β满足如下条件：

a表示赤经范围，导航星α_i为导航星o_i的赤经。