[发明专利]用于星光/惯性复合制导的弹载恒星星库快速生成方法

摘要

本发明公开了一种用于星光/惯性复合制导的弹载恒星星库快速生成方法，充分考虑弹载计算机的存储和计算速度条件，按照星云/星团、惯性平台限制、地平规避、强光源规避的次序生成弹载星库，利用天极转换法实现地平规避，占用内存少，计算速度快。本发明星云/星团的规避计算在将恒星数据库装载到导弹上之前完成，减小了弹上计算量；弹上生成星库时，按照惯性平台限制、地平规避、强光源规避的次序生成弹载星库，最大限度地降低了弹载计算机的计算量，降低了对计算机的存储限制；利用天极转换法实现地平规避，降低了已有算法的计算复杂度，且提高了计算精确度。

主权项

1.一种用于星光/惯性复合制导的弹载恒星星库快速生成方法，其特征在于，包括以下步骤：1)获取原始的恒星数据库，所述恒星数据库内包括恒星的编号ID、视星等M_V、赤经α₀、赤纬δ₀、赤经自行dα/dt、赤纬自行dδ/dt，所述恒星数据库的技术文档包括恒星数据库所采用的基准历元MJD₀、基准惯性坐标系ICRS、以及ICRS与J2000.0地心协议惯性坐标系的转换关系矩阵获取原始的星云/星团数据库，其中包括星云/星团亮度，以及星云/星团在J2000.0坐标系中的赤经α_N、赤纬δ_N信息；2)根据星光/惯性复合制导中对导航星星等MVN的要求，从原始的恒星数据库中剔除掉星等MV大于MVN的恒星，设剩余恒星的数量为N0；设导弹上所用星敏感器可测量恒星视星等的上限为MVM，则剔除掉星云/星团数据库中星等高于MVM的星云/星团，设剩余星云/星团的个数为NNe；3)根据恒星的赤经α₀、赤纬δ₀、赤经自行dα/dt、赤纬自行dδ/dt、基准历元MJD₀，计算历元J2000.0时刻的赤经α和赤纬δ，根据历元J2000.0时刻的赤经α和赤纬δ计算恒星在ICRS坐标系中的单位方向矢量i_ICRS，根据恒星在ICRS坐标系中的单位方向矢量i_ICRS计算恒星在J2000.0坐标系中的单位方向矢量i_I和发射惯性系与J2000.0坐标系的方向余弦阵根据i_I和计算恒星在发射惯性系中的单位方向矢量i_L、高低角e和方位角σ；计算星云/星团在J2000.0坐标系中的单位方向矢量i_Ne，对恒星数据库中的任意一颗恒星P，设该恒星P在J2000.0坐标系中的单位方向矢量为i_I,P；对星云/星团数据库中的任意一个星云/星团Q，设其在J2000.0坐标系中的单位方向矢量为i_Ne,Q；若两个单位方向矢量满足下式，则从经步骤2)处理后得到的恒星数据库中剔除该恒星：i_I,P·i_Ne,Q≥cosα_Ne,0＝常数；其中，α_Ne,0是根据星敏感器性能给定的星云/星团规避角；4)根据下式将高低角和方位角不满足要求的恒星从步骤3)处理后得到的恒星数据库中剔除：|e|＞emax,|σ|＞σmax；5)对步骤4)得到的恒星数据库中的每一颗恒星，依次判断下式是否成立：zp≥cosθ＝cos(θ0+Δθ)＝常数；其中，R_E为地球平均半径，h为大气层高度，为测星点到地心的距离；θ＝θ₀+Δθ，Δθ为距离地球大气上界的附加规避角；z_p是星光在新天极坐标系中单位方向矢量的z向分量，根据天极坐标系与新天极坐标系间的方向余弦阵和恒星在发射惯性系中的单位方向矢量i_L计算；方向余弦阵是发射点和测星点位置的函数；若上式成立，说明恒星被地平遮挡，则从恒星数据库中剔除此颗恒星；对恒星数据库中的每一颗恒星，依次判断下式是否成立：iI·isun≥cosαsun,0＝常数；如果上式成立，说明恒星与太阳的距离不满足规避角要求，则从恒星数据库中剔除此颗恒星；其中，α_sun、δ_sun分别为太阳的赤经和赤纬；α_sun,0为太阳的规避角；对恒星数据库中的每一颗恒星，依次判断下式是否成立：iI·imoon≥cosαmoon,0＝常数；如果上式成立，说明恒星与月球的距离不满足规避角要求，则从恒星数据库中剔除此颗恒星；其中，α_moon、δ_moon分别为月球的赤经和赤纬；α_moon,0为月球的规避角；对恒星数据库中的每一颗恒星，依次判断下式是否成立：iI·iplanet≥cosαplanet,0＝常数；α_planet,0为大行星规避角；如果上式成立，说明恒星与大行星的距离不满足规避角要求，则从恒星数据库中剔除此颗恒星；其中，α_planet、δ_planet分别为大行星的赤经和赤纬；6)将经步骤5)处理后得到的恒星数据库中各恒星的编号、高低角、方位角作为基本信息，生成供弹上存储用的弹载恒星星库。