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多视场星敏感器结构布局优化 被引量：21
1
作者 王真 魏新国 张广军 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第12期2469-2473,共5页
星敏感器是应用于航天器的重要的姿态测量器件。多视场星敏感器与传统单视场星敏感器相比,在测量精度及可靠性方面具有明显优势,是星敏感器技术发展的重要方向。如何对多视场星敏感器的安装结构进行优化布局,获得最佳的姿态测量效果,是... 星敏感器是应用于航天器的重要的姿态测量器件。多视场星敏感器与传统单视场星敏感器相比,在测量精度及可靠性方面具有明显优势,是星敏感器技术发展的重要方向。如何对多视场星敏感器的安装结构进行优化布局,获得最佳的姿态测量效果,是多视场星敏感器在设计与应用过程中需要首先解决的关键问题。从测量精度出发,对多视场星敏感器的结构布局进行优化。首先,建立了多视场星敏感器的测量模型;其次,以姿态四元数的误差协方差矩阵的迹为衡量指标,分析影响姿态确定算法(QUEST算法)精度的因素,尤其是星光矢量夹角与星敏感器姿态测量精度的关系;最后,针对不同结构布局下的多视场星敏感器进行仿真实验。结果表明,多视场星敏感器的测量精度随视轴夹角的增大而提高,且各视轴相互正交时,精度最高。 展开更多
关键词 星敏感器 姿态确定 多视场 结构优化
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双筒多视场太阳光度计研制 被引量：8
2
作者 李建玉 李多扬 +2 位作者 徐青山 魏合理 邱金桓 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期1022-1028,共7页
为了解决传统太阳光度计仅能测量气溶胶的局限性问题,研制了一种新型的可用于探测卷云光学性质的双筒多视场太阳光度计(BMFOVSP)。文中分别介绍了仪器的软硬件、光学平台和光路设计。仪器首次采用CCD图像处理技术跟踪太阳,跟踪精度高于... 为了解决传统太阳光度计仅能测量气溶胶的局限性问题,研制了一种新型的可用于探测卷云光学性质的双筒多视场太阳光度计(BMFOVSP)。文中分别介绍了仪器的软硬件、光学平台和光路设计。仪器首次采用CCD图像处理技术跟踪太阳,跟踪精度高于1角分,解决了当有不均匀云时传统太阳光度计利用四象限跟踪太阳会不准的问题。该仪器基于VB平台可实现多波长多视场瞬时太阳辐照度的实时测量与显示;并具有电机运转、太阳图像跟踪、变视场调试等在线检测功能。初步的实验结果表明该设备测量精度高,且不同视场的强度比值可以反映云状况的变化,可在地基测量卷云光学特性参数中得到应用。 展开更多
关键词 光学仪器 双筒太阳光度计 多视场 卷云遥感
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基于多视场星敏感器的姿态确定方法 被引量：7
3
作者 曾芬 刘金国 +2 位作者 左洋 武星星 陈佳豫 《计算机测量与控制》 2015年第2期548-550,共3页
星敏感器是目前航天器姿态测量精度最高的器件,与传统的单视场星敏感器相比,多视场星敏感器可以实现三轴同样高精度的姿态测量,提高姿态测量精度;针对单视场星敏感器姿态确定问题,推导了以最小代价函数为指标的QUEST姿态确定算法;对于... 星敏感器是目前航天器姿态测量精度最高的器件,与传统的单视场星敏感器相比,多视场星敏感器可以实现三轴同样高精度的姿态测量,提高姿态测量精度;针对单视场星敏感器姿态确定问题,推导了以最小代价函数为指标的QUEST姿态确定算法;对于多视场星敏感器,通过坐标变换方法将多个视场的导航星矢量转换到同一视场中,再利用QUEST算法得到航天器姿态;最后仿真结果表明,坐标变换后进行姿态确定得到的姿态数据与单个视场所得的姿态数据相同,验证了方法的正确性。 展开更多
关键词 星敏感器 多视场 QUEST算法 姿态确定 坐标转换
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一种提高多探头星敏感器姿态测量精度的方法 被引量：4
4
作者 程会艳 郑然 +2 位作者 武延鹏 张腾飞 王苗苗 《空间控制技术与应用》 CSCD 北大核心 2022年第4期78-85,共8页
受空间环境等因素影响,多探头星敏感器在轨工作时的探头间相对安装误差存在周期性变化,该误差直接影响了产品融合后姿态的测量精度.为提升产品融合后姿态的测量精度,提出了一种多探头融合姿态计算方法.该方法首先利用多个探头视场内的... 受空间环境等因素影响,多探头星敏感器在轨工作时的探头间相对安装误差存在周期性变化,该误差直接影响了产品融合后姿态的测量精度.为提升产品融合后姿态的测量精度,提出了一种多探头融合姿态计算方法.该方法首先利用多个探头视场内的星点信息作为观测量对探头间安装矩阵误差进行实时估计与补偿,同时基于星点误差特性对安装阵误差估计参数进行修正来提升安装矩阵估计精度,最后设计并采用多视场选星策略选取优质星点的方法进行融合姿态计算,进一步提升安装矩阵估计精度.地面仿真及在轨数据分析结果表明该方法在实现三轴同精度的同时,精度相对于单头提升了30%以上,具有一定的工程应用价值. 展开更多
关键词 星敏感器 多探头 姿态测量精度 安装矩阵估计
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用于凝视焦平面的多视场红外光学系统 被引量：3
5
作者 陈吕吉 李萍 王灿 《光学与光电技术》 2013年第2期86-90,共5页
红外光学系统决定着红外系统的工作模式与工作精度,影响系统的作用距离,是红外系统的重要组成部分。多视场光学系统可以用不同的视场对同一目标进行搜索、识别、跟踪与瞄准,在军事应用领域获得了广泛的应用。光学系统的结构形式影响红... 红外光学系统决定着红外系统的工作模式与工作精度,影响系统的作用距离,是红外系统的重要组成部分。多视场光学系统可以用不同的视场对同一目标进行搜索、识别、跟踪与瞄准,在军事应用领域获得了广泛的应用。光学系统的结构形式影响红外系统的成像质量、性能指标、外形尺寸、价格成本、机电复杂程度等,因此研究和选取合适的多视场光学系统结构形式显得非常重要。对目前国内外应用于凝视焦平面探测器的多视场红外光学系统结构形式,如切换变焦、光学补偿变焦、机械补偿变焦、混合变焦、双光路变焦等进行了特点分析,比较了其优点与局限性,对光学设计人员合理选用多视场光学系统结构形式具有一定的理论指导作用和意义。 展开更多
关键词 红外光学系统 多视场 结构形式 凝视焦平面
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一种多主星模型的多视场星图识别方法 被引量：1
6
作者 金杰 谢俊峰 李响 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2021年第7期962-968,共7页
甚高精度星敏感器往往需要小视场、大面阵以确保较高的角分辨率,然而视场小容易导致星图识别可靠性降低。针对多视场甚高精度星敏感器,本文提出了一种多主星模型的多视场星图识别方法。该方法首先以某一视场星敏感器为基准,利用星敏感... 甚高精度星敏感器往往需要小视场、大面阵以确保较高的角分辨率,然而视场小容易导致星图识别可靠性降低。针对多视场甚高精度星敏感器,本文提出了一种多主星模型的多视场星图识别方法。该方法首先以某一视场星敏感器为基准,利用星敏感器之间的相对安装关系,将其他视场星敏感器探测到的星点转换到基准坐标系下的矢量,然后在每个视场中各自确定一个主星,以主星为基准,利用角距信息,星等信息作为识别标识,构造多个基准三角形模型,利用分段拟合的查找方式,实现多个视场联合星图识别。以高分七号卫星国产双视场星敏为对象,利用下传的原始星图进行试验,结果表明,相对于传统多视场星图识别算法而言,本文所提出的星图识别方法识别率达到99.6%,可靠性更好。 展开更多
关键词 星图识别 多视场 安装关系 基准三角形 分段拟合
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三视场白天测星研究 被引量：1
7
作者 王铎 韩艳丽 孙腾飞 《光电技术应用》 2014年第5期26-30,共5页
白天恒星探测最大的困难在于过强的背景辐射,全天时近红外多视场探测系统将三个参数相同的探测器刚性固连在探测平台上,同时进行恒星探测。结合中国地理位置,分析了白天近红外波段三个探测视场内的恒星——背景对比度随太阳天顶角、平... 白天恒星探测最大的困难在于过强的背景辐射,全天时近红外多视场探测系统将三个参数相同的探测器刚性固连在探测平台上,同时进行恒星探测。结合中国地理位置,分析了白天近红外波段三个探测视场内的恒星——背景对比度随太阳天顶角、平台方位角、平台x方向俯仰角,平台y方向俯仰角及平台高度的变化情况。结果表明,随太阳天顶角的变化,对比度近似指数增长;随平台方位角的变化,对比度呈正态分布变化;当平台有一定的倾角时,对比度变化都很低且变化范围不大,但三个视场间相差较大（相差1.5~20倍不等）;随着平台高度的变化,对比度呈指数变化明显增大;为星等修正研究奠定较好的基础。 展开更多
关键词 全天时 多视场 对比度 方位角 星等比
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多视场星敏感器近地轨道自主定位导航方法 被引量：3
8
作者 魏新国 李延鹏 +1 位作者 李健 江洁 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第6期1812-1817,共6页
传统航天器自主天文导航需要星敏感器、红外地平仪、磁强计等多种敏感器采集导航数据,增加了航天器的成本和复杂度。利用多视场星敏感器的特点,分别对恒星与地球进行成像,在完成姿态测量的同时,得到地心矢量信息,从而进行自主天文导航... 传统航天器自主天文导航需要星敏感器、红外地平仪、磁强计等多种敏感器采集导航数据,增加了航天器的成本和复杂度。利用多视场星敏感器的特点,分别对恒星与地球进行成像,在完成姿态测量的同时,得到地心矢量信息,从而进行自主天文导航。首先建立地球几何模型,结合航天器轨道参数与多视场星敏感器的安装布局,实现各个视场内地球边缘的成像模拟,使用Steger算法提取地球边缘。综合考虑地球扁率的影响,对不同视场中观测到的地球边缘进行拟合得到精确地心矢量,最后进行基于星光角距的直接敏感地平导航仿真。仿真结果表明,在一个视场观测恒星,另外两个视场观测地球边缘的布局情况下,地心矢量精度和导航位置精度分别达到0.0172°(1σ)和190m(1σ)。 展开更多
关键词 多视场星敏感器 天文导航 星光角距
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多视场遥感图像虚拟焦面拼接理论误差分析 被引量：2
9
作者 岳春宇 何红艳 +2 位作者 鲍云飞 邢坤 周楠 《航天返回与遥感》 北大核心 2015年第2期60-68,共9页
随着遥感对地观测技术的发展,对大视场、宽幅数据的需求日益增加,经常需要通过多幅遥感图像拼接来满足图像幅宽的要求。由多台相机同轨同时成像并拼接获取大幅宽遥感图像可以解决图像幅宽的问题。目前主要采用基于匹配的图像域拼接方法... 随着遥感对地观测技术的发展,对大视场、宽幅数据的需求日益增加,经常需要通过多幅遥感图像拼接来满足图像幅宽的要求。由多台相机同轨同时成像并拼接获取大幅宽遥感图像可以解决图像幅宽的问题。目前主要采用基于匹配的图像域拼接方法或根据成像几何关系生成虚拟拼接图像的方法获取宽幅图像。而生成虚拟拼接图像的方法物理意义明确且拼接后图像具有经典成像几何关系,成为图像拼接发展的趋势。文章根据同轨多视场图像虚拟焦面拼接原理,由摄影测量严格共线方程几何定位模型推导了多台相机不同视场图像的理论拼接误差计算公式,得出拼接误差的主要误差源;并仿真实验分析了拼接理论误差对图像拼接的影响,为多台相机拼接获取宽幅图像的设计和应用提供一定参考。 展开更多
关键词 图像拼接 多视场遥感图像 误差分析 航天遥感
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基于多视场星敏感器的三角形星图识别方法 被引量：11
10
作者 熊雪 王庆 《计算机测量与控制》 北大核心 2014年第1期225-228,共4页
为解决现有基于单星敏感器的星图识别中由于成像视角小,星图恒星数量不足而造成的星图识别率偏低的问题,提高星图识别的准确度和精确度,提出了一种基于多视场星敏感器的改进三角形星图识别方法;该方法通过将相同位置相同时间不同姿态角... 为解决现有基于单星敏感器的星图识别中由于成像视角小,星图恒星数量不足而造成的星图识别率偏低的问题,提高星图识别的准确度和精确度,提出了一种基于多视场星敏感器的改进三角形星图识别方法;该方法通过将相同位置相同时间不同姿态角获得的多幅星图基于星图自身径向特征拼接成一幅多视角、不失真的星图,利用拼接后的星图进行星图识别,同时采用分块方式存储星对角距以及利用哈希查找提高星图识别效率;实验随机识别500幅星图,仿真结果表明,与传统的单视场星图匹配算法相比,该方法具有更高的星图识别率和匹配精度,当星图恒星数量达到30以上时,平均识别率能基本达到97%,且识别速度提高了11倍左右。 展开更多
关键词 多视场星敏感器 星图识别 星图拼接 三角形算法 哈希查找
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