[发明专利]基于矢量描述的导航星集确定方法

权利要求书

1.基于矢量描述的导航星集确定方法，其特征在于包括如下步骤：

S1、根据观星设备视场轴向的赤经和赤纬，计算观星设备视场轴向在地心惯性系下的矢量u；

S2、根据观星设备视场轴向的赤经和赤纬，以观星设备视场中心作为圆心，观星设备视场半径作为圆的半径r，确定圆形视场边缘起始点的赤经α_j和赤纬β_j，并据此计算圆形视场边缘起始点的矢量

S3、将以矢量u为中轴线，矢量为母线形成的圆锥体底面边缘，作为圆形视场边缘，根据矢量计算原理获得圆形视场边缘各点矢量V_s的描述模型；

S4、计算步骤S3获得的圆形视场边缘各点矢量V_s对应的赤经α_s、赤纬β_s唯一解；

S5、根据圆形视场边缘各点矢量V_s对应的赤经α_s、赤纬β_s唯一解，确定圆形视场边缘各点矢量V_s对应的赤经α_s、赤纬β_s范围；

S6、查询恒星星表，得到赤经、赤纬落入步骤S5确定的圆形视场边缘各点矢量V_s对应的赤经α_s、赤纬β_s范围内的恒星集合。

2.根据权利要求1所述的基于矢量描述的导航星集确定方法，其特征在于所述观星设备包括星敏感器、天文望远镜；所述地心惯性系为J2000地心惯性系。

3.根据权利要求1所述的基于矢量描述的导航星集确定方法，其特征在于所述步骤S1观星设备视场轴向在地心惯性系下的矢量u的计算公式如下：

其中，α_i为观星设备视场轴向的赤经、β_i为观星设备视场轴向的赤纬。

4.根据权利要求3所述的基于矢量描述的导航星集确定方法，其特征在于所述步骤S2中，圆形视场边缘起始点的赤经α_j和赤纬β_j选择如下：

α_j＝α_i

β_j＝β_i-r。

5.根据权利要求3所述的基于矢量描述的导航星集确定方法，其特征在于所述步骤S2中，圆形视场边缘起始点的矢量为：

6.根据权利要求1所述的基于矢量计算的导航星集确定方法，其特征在于所述步骤S3中，圆形视场边缘各点矢量V_s的描述模型如下：

θ＝0,Δθ,…nΔθ；

Δθ为间隔，nΔθ＜2π。

7.根据权利要求1所述的基于矢量描述的导航星集确定方法，其特征在于所述步骤S4具体如下：

S4.1、计算圆形视场边缘各点矢量V_s对应的赤经α_s、赤纬β_s：

α_s＝(sinα_s)^-1，β_s＝sin^-1[Vs(3)]

S4.2、求解圆形视场边缘各点矢量V_s对应的赤经α_s唯一解：