[发明专利]一种星敏感器星点质心位置精度测量方法

权利要求书

1.一种星敏感器星点质心位置精度测量方法，其特征在于：包括步骤为：

步骤(1)、获取星敏感器的焦距f、主点坐标(x₀,y₀)，搭建实验系统并标定好零位，记录模拟的恒星星等信息；

步骤(2)、转动转台获取星敏感器的星点坐标以及对应的不同转台位置，并在不同的转台位置多次采集星点质心坐标并求每个位置处的均值；

步骤(3)、根据获取的转台位置以及星敏感器在转台上的安装位置、单星模拟平行光管的位置关系，计算得到两个恒星的理论星对角距；

步骤(4)、计算测量得到的两两星点之间的星对角距测量值；

步骤(5)、计算星对角距误差及其标准差；

步骤(6)、根据推导的星点质心位置标准差与星对角距标准差之间的转换公式，计算出星点质心位置标准差；

其中，步骤(3)中计算得到两个恒星的理论星对角距的具体方法：根据获取的转台位置(E_j，A_j)以及星敏感器在转台上的安装位置、单星模拟平行光管的位置关系，可得到该恒星的理论入射方向，计算公式如下：

再计算模拟的每两颗恒星之间的理论星对角距，计算公式为：

其中：算式为两个方向向量和的点积，

步骤(4)中计算测量得到的两两星点之间的星对角距测量值的方法为：每个星点坐标(x_j，y_j)对应的方向向量V_j的计算公式为：

其中，

再计算测量得到的每两颗恒星之间的星对角距，计算公式为：

θ_k＝acos(V_j1·V_j2)，(k＝1,…,m)

其中：算式V_j1·V_j2为两个星点方向向量V_j1和V_j2的点积，即有：

步骤(5)中计算星对角距误差及其标准差的方法：利用星点质心位置实测值计算的星对角距θ_k与转台位置计算的理论星对角距比较，得到星对角距误差Δθ，计算公式为：

星对角距测量标准差为：

其中：

步骤(6)中计算出星点质心位置标准差的方法：根据星对角距计算公式：不考虑焦距因素，推导可得星对角距标准差σ_θ与星点质心位置测量标准差σ之间的关系为：

其中，N＝x₁x₂+y₁y₂+f²，由上式可得到星点质心位置的标准差σ。

2.根据权利要求1所述的一种星敏感器星点质心位置精度测量方法，其特征在于：步骤(1)获取的星敏感器的参数还包括：光学视场FOV、探测器有效面阵大小N×N、探测器像元大小p参数。

3.根据权利要求1所述的一种星敏感器星点质心位置精度测量方法，其特征在于：步骤(2)中的具体方法，包括以下子步骤：

步骤(2-1)：在某恒星星等条件下，转台位置为(E_j，A_j)(j＝1,…,q)时，拍摄n张星点图像，n50，并提取星点质心位置坐标(x_ij，y_ij)(i＝1,…,n)；

步骤(2-2)：计算得到该转台位置对应的星点质心坐标的平均值，即每一个转台位置对应的星点质心坐标(x_j，y_j)计算公式为：

其中：(x_ij，y_ij)为第j个转台位置采集得到的第i次星点质心位置坐标，n代表采集次数，(x_j，y_j)为第j个转台位置对应的星点坐标的平均值；

步骤(2-3)：改变单星模拟器模拟输出的恒星星等，重复上述步骤(2-1)和步骤(2-2)，获取不同模拟恒星星等条件下的该转台位置对应的星点坐标的平均值。