[发明专利]一种基于二次最优权重的星敏感器导航星库构建方法

说明书

本发明公开了一种基于二次最优权重的星敏感器导航星库构建方法，步骤S1：构建固定的光轴指向集合，对基础星库进行遍历，根据遍历的所述基础星库中恒星在视场内的综合因素计算权重，并将计算权重后得到的最优的若干颗恒星列入导航星库中；步骤S2：将每一视场中未列入所述导航星库的恒星列入待删星库；步骤S3：根据所述待删星库，采用二次最优权重方法对所述导航星库进行补充，以构建星敏感器导航星库，本发明构建的导航星库，即满足导航星全天球均匀分布，又大幅度降低存储容量，还能提高星敏感器的姿态精度。

技术领域

本发明涉及星库构建技术领域，具体涉及一种基于二次最优权重的星敏感器导航星库构建方法。

背景技术

星敏感器是卫星姿轨控系统的核心部件，是用于测量卫星三轴姿态的高精度仪器。导航星库是装载于星敏感器的存储器内，用于和探测星相匹配的恒星星表。它是星敏感器进行星图识别和姿态解算的重要部分，不仅为星图识别提供匹配模板，而且为姿态解算提供参考矢量。星敏感器视场中的导航星数量，是由导航星库中的导航星数量与空间分布决定的。

现有的导航星库构建方法较为简易，主要采用星等阈值过滤方法，将天文星表中小于星敏感器灵敏度极限的恒星选入导航星库中，得到的导航星库容量巨大，使得星敏感器在星图匹配和姿态解算上花费了大量的时间，现有的星敏感器导航星库构建方法仅考虑全天球的恒星亮度和空间分布，构建导航星库的容量和空间分布均匀性效果不佳，忽略了星敏感器视场内的导航星位置分布，星等顺序，周围恒星的数量因素。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种基于二次最优权重的星敏感器导航星库构建方法。此方法旨在解决传统导航星库构建方法仅考虑全天球的恒星亮度和空间分布，构建导航星库的容量和空间分布均匀性效果不佳，忽略了星敏感器视场内的导航星位置分布，星等顺序，周围恒星的数量因素的问题。

为达到上述目的，本发明提供了一种基于二次最优权重的星敏感器导航星库构建方法，包括：

步骤S1：构建固定的光轴指向集合，对基础星库进行遍历，根据遍历的所述基础星库中恒星在视场内的综合因素计算权重，并将计算权重后得到的最优的若干颗恒星列入导航星库中；

步骤S2：将每一视场中未列入所述导航星库的恒星列入待删星库；

步骤S3：根据所述待删星库，采用二次最优权重方法对所述导航星库进行补充，以构建星敏感器导航星库。

优选的，所述视场内的综合因素包括：恒星位置、星等和恒星周围的星颗数。

优选的，将视场内的恒星位置设为光轴指向，在所述基础星库中以半径FOV/2的原型视场进行遍历，得到所述恒星周围的星颗数。

优选的，在所述步骤S1中，所述基础星库为Hipparcos星表。

优选的，在所述步骤S1中，构建所述固定的光轴指向集合，具体为：光轴指向的赤经从0°至360°，赤纬从-90°至90°，每隔1°生成半径为FOV/2的圆形视场，得到所述固定的光轴指向集合。

优选的，计算权重后得到的最优的若干个恒星列入导航星库中具体为：将得到的最优的15颗恒星列入导航星库。

优选的，在所述步骤S3中，根据所述待删星库，采用二次最优权重方法对所述导航星库进行补充，其具体为：构建随机的光轴指向集合，对导航星库进行遍历，统计视场内的所述导航星库中导航星少于某一固定颗数的光轴指向，在所述待删星库中遍历，根据遍历的所述待删星库中恒星在视场内的综合因素，进行二次计算权重，并将二次计算权重后最优的恒星补充至所述导航星库。

优选的，统计视场内的所述导航星库中导航星少于某一固定颗数的光轴指向，具体为：统计视场内的导航星少于15颗的光轴指向。