[发明专利]一种星图识别导航三角形库构建方法及装置

说明书

本发明公开了一种星图识别导航三角形库构建方法及装置。该方法包括：获取不同方向视场中的三角形尺寸形状和数量；根据所述三角形尺寸形状和数量，构建三角形密度分布模型；根据所述三角形密度分布模型和三角形对应的恒星星等，生成三角形利用率模型；将所述三角形利用率模型中的低利用率三角形进行剔除，得到三角形库。本发明对天球中的三角形进行筛选，提高存储空间的使用效率，匹配度高，增强识别率，提高搜索效率。

技术领域

本发明涉及星敏感器的技术领域，具体而言，涉及一种星图识别导航三角形库构建方法及装置。

背景技术

随着智能化科技的不断发展，人们的生活、工作、学习之中越来越多地用到了智能化设备，使用智能化科技手段，提高了人们生活的质量，增加了人们学习和工作的 效率。

星敏感器是一种高精度姿态测量仪器。该仪器通过相机观测恒星来实现姿态的测量和计算。由于其测量精度高、测量误差不随时间积累等优点，在卫星、飞机、导弹 等航空航天领域内得到了广泛的应用。星敏感器要想实现姿态的高精度测量，不仅需 要高性能的镜头和图像传感器，还离不开高性能的星图识别算法和与之配套的导航星 库。近年来，基于三角形模式的星图识别算法得到了一定的发展，如王刚毅等人提出 的一种哈希表星图识别方法(Gangyi Wang,Jian Li,and Xinguo Wei.Star identification based on hashmap.IEEE SensorsJournal,18(4):1591–1599,2018.)。 与三角形算法分别搜索三条边的星对角距不同，这类方法以三角形的三边长度作为特 征向量，直接搜索整个三角形。只要采用如哈希等恰当的搜索算法，这种方法的搜索 效率比三角形算法更高，且鲁棒性更强。然而，这种三角形的三边长度特征很多，将 天球中的全部三角形都放入库中，显然是不可行的。因此要对天球中的三角形进行筛 选。如纳入库中的三角形数量过少，则会导致库中三角形不足，识别率下降。如纳入 库中的三角形数量过多，不仅会增大对储存空间的要求、降低搜索效率，还会造成更 大概率的误匹配，反而降低识别率。即便库中三角形数量适中，若选取不当，也会出 现库中存在部分三角形星点过暗无法被观测到，或因为三角形形状、尺寸问题出现部 分三角形很难出现在视场中的情况。这种情况的出现，会造成库中存储大量的无效的 导航三角形，这些三角形很少被使用甚至永远不会被探测到，造成储存空间的浪费。