[发明专利]全视场仪器星等标定方法、装置和存储介质

说明书

本发明公开全视场仪器星等标定方法、装置和存储介质。该方法为：拍摄星图，对整个视场进行检测聚类，获得大量的亮点；观测星的提取，对所有亮点进行测光及定位，获得位置、灰度及不确定度、天顶角；将观测星与星表进行匹配，匹配成功后，记录以下信息，包括观测星对应的恒星星等、位置、灰度及不确定度；将全视场进行区域划分，统计该区域内所有帧已经匹配成功的恒星，以加权最小二乘法对其进行拟合，记录不同区域获得仪器星等零点；对全视场不同区域内的仪器星等零点进行多项式插值，获得不同视场处的零点修正；在不同时间段重复以上步骤，得到全时段在轨仪器星等精确修正方法。本发明可以对光电器件进行在轨仪器星等标定。

技术领域

本发明涉及空间光电领域，特别一种全视场仪器星等标定方法、装置和存储介质。

背景技术

空间光电部件，如星敏感器、星间测量相机、碎片感知相机等，均需对空间目标进行成像，精确测量(多个)目标星等信息实施更快速更精准的星图匹配，更精确的目标识别意义重大。然而，受制于光学系统设计、研制、装配，探测器和光学响应受温度影响较大等影响，不同视场处、不同温度、不同历元下恒星或空间目标在像平面所呈的像质发生变化，最终影响目标能量测量精度偏离仪器星等计算值，存在时变和空变偏差。而仪器星等偏差过大，所计算的星等用于星图匹配环节，阈值范围过大，造成匹配效率较低，甚至降低匹配成功率；仪器星等偏差过大，也不能对空间目标实施亮度预测，当目标亮度发生较大变化时，难以分辨该变化是仪器星等偏差所带来的效应，还是目标自身处于某种机动状态所带来的效应，给空间目标精准识别带来很大影响。可见，仪器星等精确标定是空间光电测量和感知领域的共性问题，如何利用测得的星图数据，对空间环境、部件自身变化等带来的仪器星等偏差进行识别、修正，既非常必要又意义非凡。

发明内容

本发明所解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种全时段全视场仪器星等标定方法、装置和存储介质，以实现仪器星等精确修正。

本发明的技术方案是：一种全视场仪器星等标定方法，该方法包括如下步骤：

S1、采用星敏感器拍摄星图，从星图中提取多颗观测星信息，计算各观测星对应的仪器星等，获取并存储观测星的星点信息，所述星点信息包括：位置、灰度、仪器星等、信噪比、不确定度、天顶角；

S2、将提取的观测星与预存的星表进行匹配操作，得到匹配成功的星表恒星-观测星对信息，提取并存储匹配观测星对应的星表信息，所述星表信息包括色差指数、星表星等；

S3、将观测星—星表恒星星对按位置信息划分到星敏感器视场预设的区域中，剔除不合格星表恒星-观测星对，计算每个区域内所有观测星的平均位置；

S4、改变星敏感器在空间中的指向，重复步骤S1～步骤S4，为星敏感器视场预设的每个区域，积累更多的合格星表恒星-观测星对，直到每个区域内合格星表恒星-观测星对密度满足预设条件，对每个区域执行步骤S5：

S5、根据合格星表恒星-观测星对的星点信息和星表信息，计算得到区域平均位置与视场相关的零点修正项；

S6、以所有区域内所有匹配观测星的平均位置为控制点，对全视场不同区域内其他位置的仪器星等零点进行多项式插值，得到全视场的仪器星等零点修正项。

优选地，上述全视场仪器星等标定方法还包括如下步骤：

S7、在不同时间段重复步骤S1～步骤S6，得到全时段在轨仪器星等零点修正项。

优选地，所述步骤S1利用地面已经校正得到的观测星能量与星等计算方法，计算观测星的仪器星等。

优选地，所述的不合格的星表恒星-观测星对为满足如下条件之一的星表恒星—观测星对：

a、恒星星表中色差指数大于1的恒星；

b、观测星属于多星系统；所述多星系统是指观测星的星间距小于PSF半宽两倍距离的系统；