[发明专利]基于龙芯平台的光测设备自动星体标校方法及系统

说明书

本发明涉及一种基于龙芯平台的光测设备自动星体标校方法及系统，其中系统包括基于龙芯平台的系统监控平台、光学图像采集设备和目标识别跟踪平台，所述基于龙芯平台的系统监控平台包括编码器重置单元、标校恒星选择单元、恒星三维仿真显示与引导控制单元、图像处理脱靶量稳定性决策单元、数据记录与解算单元和辅助信息管理单元。本发明通过基于龙芯平台的系统监控平台、光学图像采集设备和目标识别跟踪平台之间的相互协作，可以解决现有技术中编码器重置难度大、记录的异常脱靶量数据影响解算结果的精度以及在选择用于标校的恒星时并未考虑实际观测环境因素，进而影响光测设备标校的准确性的问题，具有易操作、可靠性高、解算精度高等优势。

技术领域

本发明涉及光测设备自动化标校技术领域，特别是涉及一种基于龙芯平台的光测设备自动星体标校方法及系统。

背景技术

光测设备主要通过单台设备的角度测量或多台联合交汇测量获取被测目标的空间位置，由于每台光测设备都存在系统误差，因此为保证设备测量数据的精度，在任务前要对系统误差进行标校，并使用标校结果修正测量数据，才能得到设备的实际测量结果。因此系统误差的测量精度对最终设备的测量精度有直接影响。在装调车间可以通过多种标校装置获取光测设备的系统误差，但受限于外场环境，采用恒星进行标校被广泛使用，星体标校法是目前获取光测设备系统误差的常用方法之一。目前观测设备的星体标校从操作方式上分为：人工标校、自动化标校。人工标校流程为：计算机依次给出一批恒星的理论引导值，光测设备根据该理论引导值进行引导，当伺服系统引导到该恒星后，人工触发记录功能，记录该恒星测量值与理论值数据，记录完成后操作人员手动切换至下一颗恒星，再次触发记录功能，直到完成该批恒星的测量及记录，最后根据记录数据进行系统误差解算。这种方法需要操作者对流程及原理有较清晰的了解，人工干预多，自动化程度低，整个过程工作量大，所费时间长，且人工操作易产生失误。

随着技术发展及操作人性化要求提升，自动化星体标校逐渐替代人工星体标校，即不再需要人工切换引导恒星及人工记录数据，从待引导恒星的选择、数据引导切换到数据记录及系统误差解算整个过程自动完成。但是，目前的自动化星体标校技术在实际操作中仍存在一些不足：1、对于车载移动光测设备，在星校前需要根据北极星位置重置编码器，但一般较难判断视场内目标是否为北极星；2、星体标校流程较复杂，全过程需要图像处理准确获取恒星相对视场靶心偏差量(以下简称脱靶量)，现有自动化星体标校并未对图像处理脱靶量信息有较多判断，只通过脱靶量有效标识进行判断，经常会记录异常数据，而异常脱靶量数据最终影响解算精度，需要人工剔除异常数据才能保证解算结果；3、同时在选择恒星上，目前自动化选星只考虑了传感器的探测能力，并保证均匀选星，但未对实际观测环境进行考虑，当某些空域存在遮挡，并未在选星时提前做出规避，造成该恒星观测失效，影响最终数据记录的准确性。

针对自动化星体标校，目前也有很多相关的技术方案，例如，张光明等人的《经纬仪的自动星体标校》(光学精密工程，第7卷，第4期，1999年8月)给出了一种经纬仪的自动星体标校方法，该文献给出了每颗恒星理论值的实时计算方法，利用该算法进行恒星的实时自动引导，并对星体选择的俯仰进行了限制，但并未结合实际观测环境进行星体的筛选。虽然整个流程可以自动化执行，但对图像处理端脱靶量的稳定性并未做特殊处理，易记录异常数据影响系统误差解算。公开号为CN110926501A的发明专利提供了一种光测设备的自动标校方法、系统及终端设备，在常规自动化星体标校基础上提高了用户交互体验，将空域中星体以三维仿真星图的形式呈现给用户，且整个选星、星体引导过程都在该仿真星图中动态展示给用户，同时在选星时考虑了传感器的探测性能，对星等的选择进行考虑。但在选星时依旧未考虑实际环境中的遮挡情况，同时也未对图像处理端脱靶量的稳定性做特殊处理，易记录异常数据影响系统误差解算。同时，以上方案都未对移动设备自动星校前如何快速将北极星引入视场进行编码器重置提供相应的解决方法。

发明内容