[发明专利]一种复合三视场星敏感器星图模拟方法

摘要

本发明公开一种复合三视场星敏感器星图模拟方法，包括如下步骤步骤1、根据星敏感器的极限星等，选取符合要求的观测星，提取观测星的星号、星等、赤经、赤纬数据，存储为观测星数据库；步骤2、统计复合三视场星敏感器三个光学系统视场中的观测星，并计算观测星在所属的子系统坐标系中X、Y方向的入射角；步骤3、根据伪星总数，随机产生伪星的星等、视场位置数据；步骤4、通过光线追迹，模拟光学系统对各自视场内观测星和伪星的成像，计算像面信息；步骤5、计算数字星图每个像元的亮度，输出数字星图。本方法操作简便，不依赖于加工成型的硬件系统，成本低，可为复合三视场星敏感器其他技术研究提供丰富的模拟星图数据。

主权项

一种复合三视场星敏感器星图模拟方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、建立观测星数据库；根据星敏感器的极限星等，从原始星表中选取星等不大于极限星等的单星、等效星等不大于极限星等的双星和最高星等不大于极限星等的变星，提取观测星的星号、星等、赤经、赤纬数据，存储为观测星数据库；步骤2、统计复合三视场星敏感器三个光学系统视场中的观测星，并计算观测星在所属的子系统坐标系中X、Y方向的入射角；步骤3、根据伪星总数，随机产生所述伪星的星等、视场位置数据；步骤4、通过光线追迹，模拟所述光学系统对各自视场内观测星和所述伪星的成像，计算像面信息；步骤5、计算数字星图每个像元的亮度，输出数字星图；观测星数据库中，观测星数据按赤纬由小到大的顺序排列；三个所述光学系统光轴选择对称形式，相互之间的夹角相等；首先建立子系统坐标系，其次建立本体坐标系；本体坐标系为Ob‑XbYbZb，其中，原点Ob取为Z1、Z2、Z3三轴的交点，Zb轴与Z1、Z2、Z3有相同的夹角，设夹角为X1O1Z1面与XbObZb面的夹角为τ；惯性坐标系先绕Zi轴由+Xi轴向+Yi轴旋转αc，得到X’Y’Z’坐标系，新坐标系再绕Y’轴由+Z’轴向+X’轴旋转90°‑δc，得到XYZ坐标系，该坐标系绕Z轴旋转θ，得到的坐标系与本体坐标系重合；步骤2后进一步包括：已知本体坐标系Zb轴的指向(αc,δc)，以及复合三视场系统结构的夹角，步骤21，子系统坐标系Ok‑XkYkZk的Zk轴在该坐标系的方向矢量为{Vk1,Vk2,Vk3}＝{0,0,1}，根据：计算它在惯性坐标系的指向{V1,V2,V3}，对应赤经、赤纬(αzk,δzk)为：δzk＝sin‑1(V3)，只有坐标(α,δ)满足|δ‑δzk|≤wm  (3)的所述观测星才可能出现在第k个所述光学系统的视场内，其中wm表示所述光学系统像面探测器对角线对应的视场角；步骤22，根据：将所述观测星的位置从惯性坐标系转换到子系统坐标系；步骤23，根据：XFLD=-tg-1(Vsk1Vsk3),YFLD=-tg-1(Vsk2Vsk3)---(5)]]>计算观测星在子系统坐标系Ok‑XkYkZk中的入射角；如果光学系统在Xk，Yk方向上的最大视场角为wA和wB，只有满足|XFLD|≤wA2h|YFLD|≤wB2---(6)]]>的恒星才能被第k个光学系统观测到。