The invention belongs to the field of photoelectricity observation in the foundation. A method for determining the attitude stability of space objects based on information entropy is disclosed. The method includes the following steps: observation to obtain high precision photometric information of space objects in synchronous orbit; time determination of data; calculation of information entropy; Determination of attitude stability state. This method uses the information entropy to obtain the photometric information analysis of optical telescope to obtain the attitude stability of the space object in the synchronous orbit. This method can quickly determine the attitude stability of the space object in the synchronous orbit by using a series of time data. The invention can be quickly applied to the existing optoelectronic detection equipment in our country, and can form a certain ability to determine the attitude stability of a certain synchronous orbit space object without the need of hardware changes.
【技术实现步骤摘要】
一种基于信息熵的空间物体姿态稳定状态判定方法
本专利技术属于地基光电观测领域,涉及一种同步轨道空间物体姿态稳定状态的判定方法。
技术介绍
姿态稳定状态是空间物体的一个重要特征,现代卫星或空间目标都设计为维持一个稳定姿态,以保证空间载荷或天线的可控指向,一旦失去姿态,大部分的卫星即可认为失去工作能力,姿态的稳定与否在某种程度上表征了卫星的工作状态,据此,我们可以利用姿态稳定状态来区分卫星和空间碎片、稳定卫星与失控卫星。信息熵代表数据信息的混乱程度,处于正常稳定状态的卫星其光度信息应保持某种特定稳定状态,一旦这种稳定状态被打破,信息熵也随之变化。稳定状态和失稳状态将在光度信息熵熵将会存在的差别,为其稳定状态的判定提供了依据。在日常监测中,可使用信息熵作为空间物体是否异常的数值化判据。信息熵在物理上对应表面结构的复杂度和姿态变化复杂度。一颗正常的卫星,其光度特征应该是缓和的,对应的信息熵值较小,姿态失控的空间物体的光度特征是混乱的,其信息熵值较大。
技术实现思路
本方法克服了雷达手段对中高轨空间物体观测能力的不足,提出了利用光学望远镜观测分析获取同步轨道空间物体姿态稳定状态的方法,该方法可迅速判定同步轨道空间物体的姿态稳定状态,即姿态稳定或姿态失稳。所述方法包括以下步骤:步骤一:观测获取高精度的空间物体的光度信息(1)拍摄光度标定辅助图像:本底图像、平场图像、标准星图像;(2)拍摄空间物体图像;(3)对图像进行校正(本底改正和平场改正),提高信噪比;(4)孔径测光,证认图像中的观测目标,计算目标的半高全宽;(5)计算空间物体的仪器星等,根据空间物体的半高全宽,选择天 ...
【技术保护点】
1.一种基于信息熵的空间物体姿态稳定状态判定方法,其特征在于,该方法基于光电探测的空间物体光变特性获取方法,分成数据获取和数据处理两部分,包括如下步骤:步骤1:观测获取高精度的空间物体的光度信息;步骤2:对步骤1得到的光度信息的光度数据进行检验;步骤3:根据步骤2检验后的光度数据进行信息熵E值的计算;步骤4:根据步骤3得到的信息熵E值对姿态稳定状态判定。
【技术特征摘要】
1.一种基于信息熵的空间物体姿态稳定状态判定方法,其特征在于,该方法基于光电探测的空间物体光变特性获取方法,分成数据获取和数据处理两部分,包括如下步骤:步骤1:观测获取高精度的空间物体的光度信息;步骤2:对步骤1得到的光度信息的光度数据进行检验;步骤3:根据步骤2检验后的光度数据进行信息熵E值的计算;步骤4:根据步骤3得到的信息熵E值对姿态稳定状态判定。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤1的具体步骤为:1.1拍摄光度标定辅助图像:本底图像、平场图像、标准星图像;1.2拍摄空间物体图像;1.3对图像进行校正,提高信噪比;1.4孔径测光,认证图像中的观测目标,计算目标的半高全宽;1.5计算空间物体的仪器星等,根据空间物体的半高全宽,选择天光孔径大小,去除天光背景对空间物体测光的影响,得到空间物体的仪器星等;1.6选择LANDOLT星作为较差测光的标准星,计算转换得到空间物体的视星等,进行流量定标,得到空间物体的视星等。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述步骤1.6的流量定标的过程为:首先从星表库中选择标准星,在观测中测量标准星在大气层内的亮度,然后利用较差测光的方法计算空间物体在大气层外的亮度;较差测光的关系式如下:式中:u,b,v,r,i为仪器星等,U,B,V,R,I为视星等,Cu、-Ci为各波段的常数项,Xu-X...
【专利技术属性】
技术研发人员:王建峰,卢晓猛,姜晓军,葛亮,李明,曾显群,周婉,张晓明,李陶然,田健峰,
申请(专利权)人:中国科学院国家天文台,
类型:发明
国别省市:北京,11
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