[发明专利]高精度三谱段彩色星敏感器的实现方法

摘要

高精度三谱段彩色星敏感器的实现方法，涉及一种星敏感器技术，解决现有技术采用单片CMOS接收彩色星图图像，影响图像质心精度；并且由于镜头采用传统的星敏感器镜头，存在较大色差，影响匹配精度等问题，本发明采用高分辨率高灵敏的CMOS探测器获取星图；针对采用传统采用星角距进行星匹配需要多颗星，利用恒星的光谱特性进行彩色星图的识别来降低视场内观测星数量；针对采用单片彩色CMOS芯片获取的三色星图质心精度低问题，采用三片CMOS传感器分别获取三色星图。本发明具有精度高、抗干扰性强、可不依赖其它系统进行独立导航等优点。

主权项

高精度三谱段彩色星敏感器的实现方法，其特征是，该方法由以下步骤实现：步骤一、确定探测的星等，根据传感器的工作谱段进行三谱段的划分；根据恒星的光谱能量分布I(λ)、光学系统在传感器的三谱段内的透过率τ(λ)和传感器的量子效率η(λ)，分别计算出三谱段内接收到的光能量比值分别为和λmin为传感器接收的最短波长，λmax为传感器接收的最长波长，定义三谱段的区间分别为蓝：λmin～0.52μm；绿：0.52μm～0.61μm；红：0.61μm～λmax；根据探测的星等，建立星对间的星角距表；步骤二、构建彩色星图的匹配算法，以步骤一中的光能量比值公式和星角距表中的星角距作为匹配判据，剔除引起误差的星对；步骤三、在地面采用不同的模拟星来进行辐射定标，对通过计算得到的三谱段的图像灰度值比率进行校正，得到基于地面校验后的三谱段图像灰度值比率和星对间的星角距匹配算法；步骤四、在轨飞行后，首先将三谱段图像进行融合形成高分辨率的全色黑白图像，采用传统的星对间的星角距匹配算法，进行星识别，将实际在轨测试得到的三谱段图像灰度值比率和基于地面校验后的三谱段图像灰度值比率进行比较，根据实际测试结果对基于地面校验后的彩色星库中的三谱段的图像灰度值比率进一步校正；经在轨校正后，基于在轨校验后的三谱段图像灰度值比率和星对间的星角距匹配算法进行星识别，采用将三谱段图像进行融合形成高分辨率的全色黑白图像再进行质心提取，提高质心提取的精度。