An all day star chart recognition method. Firstly, the two farthest stars A and B are extracted from the photographed star image; in the other stars except A and B, the farthest stars C is extracted from the sum of A and B; and the farthest stars D is extracted from the sum of A, B and C. In the navigation star table 1, the star map regions matching the distance and energy of A, B, C and D are selected as the primary regions. If the boundaries of the star and the map satisfy a certain range, three stars are selected to form distance and angle combinations around the star to identify the star. After identifying all the stars in the star map in turn, a star nearest to the angle of other stars is selected to be the center of the star, and the stars outside the T degree range are removed. The remaining recognition star sets are saved and the recognition process is completed.
【技术实现步骤摘要】
一种全天球星图识别方法
本专利技术涉及一种星图识别方法,属于星敏感器设计
技术介绍
在研制恒星陀螺敏感器过程中,精度要求高,星表内恒星数量多。利用原有的全天球导航星识别方法,识别速度较慢,难以快速识别出恒星给出姿态,因此针对大导航星表,需要研制快速全天球识别算法。本研究基于多边形识别算法和网格识别算法的优点,面向导航星较多的实际情况,提出了四边形网格法、进行全天球恒星的识别。试验结果表明,该算法在DSP平台2秒内能够完成全天球恒星的识别,识别概率达到99.98%以上;移植到FPGA平台后,将在1秒内完成全天球识别。该算法具有速度快、识别概率高的优点,能够快速给空间飞行器提供姿态数据。郑胜等2004年在光学技术的《一种基于三角形几何结构的星图识别算法》中提出了三角形匹配法。该方法的基本形式是:首先在观测星和导航星中根据角距和星等等特征匹配出3颗星组成主三角形,再与这3颗星之间的角距关系来匹配星图中其它恒星,取最大匹配星组作为识别结果。该算法的优点是实现简单,占存储容量小,利用了整幅星图特征,不易出现误匹配,可以用于全天球星图识别。该方法有多种变形,如基于主边的匹配法、基于主星的匹配法和双三角形匹配法(准四边形法)。由于匹配其它恒星时,要计算这些恒星的星对角距(恒星与恒星之间与地球的球心角),所以该方法识别时间长。1997年Mortari在JournaloftheAstronauticalSciences的《Search-LessAlgorithmforStarPatternRecognition》中提出采用k-vector方法来进行星图识别。为了降 ...
【技术保护点】
1.一种全天球星图识别方法,其特征在于,包括步骤如下:(1)提取拍摄的观测星的星图图像中距离最远的两个星点:星点A、星点B;(2)在星图图像中除星点A、星点B外的其它星点中,提取与星点A、星点B距离之和最大的星点C;(3)在星图图像中除星点A、星点B、星点C外的其它星点中,提取与星点A、星点B、星点C距离之和最大的星点D;(4)在导航星表1中,查找星点两端距离与星点A到星点B距离匹配且星点两端能量分别和星点A、星点B匹配的若干个星点Aˊ和星点Bˊ;(5)对于每个星点Aˊ和星点Bˊ,在导航星表1中寻找若干个星点Cˊ,所述星点Cˊ、星点Aˊ之间的距离与星点C、星点A之间的距离相匹配,星点Cˊ、星点Bˊ之间的距离与星点C、星点B之间的距离相匹配,且星点Cˊ的能量和星点C的能量相匹配;(6)对于每组星点Aˊ、星点Bˊ和星点Cˊ,在导航星表1中寻找若干个星点Dˊ,所述星点Dˊ、星点Aˊ之间的距离与星点D、星点A之间的距离相匹配,星点Dˊ、星点Bˊ之间的距离与星点D、星点B之间的距离相匹配,星点Dˊ、星点Cˊ之间的距离与星点D、星点C之间的距离相匹配,,且星点Dˊ的能量和星点D的能量匹配;上述寻找 ...
【技术特征摘要】
1.一种全天球星图识别方法,其特征在于,包括步骤如下:(1)提取拍摄的观测星的星图图像中距离最远的两个星点:星点A、星点B;(2)在星图图像中除星点A、星点B外的其它星点中,提取与星点A、星点B距离之和最大的星点C;(3)在星图图像中除星点A、星点B、星点C外的其它星点中,提取与星点A、星点B、星点C距离之和最大的星点D;(4)在导航星表1中,查找星点两端距离与星点A到星点B距离匹配且星点两端能量分别和星点A、星点B匹配的若干个星点Aˊ和星点Bˊ;(5)对于每个星点Aˊ和星点Bˊ,在导航星表1中寻找若干个星点Cˊ,所述星点Cˊ、星点Aˊ之间的距离与星点C、星点A之间的距离相匹配,星点Cˊ、星点Bˊ之间的距离与星点C、星点B之间的距离相匹配,且星点Cˊ的能量和星点C的能量相匹配;(6)对于每组星点Aˊ、星点Bˊ和星点Cˊ,在导航星表1中寻找若干个星点Dˊ,所述星点Dˊ、星点Aˊ之间的距离与星点D、星点A之间的距离相匹配,星点Dˊ、星点Bˊ之间的距离与星点D、星点B之间的距离相匹配,星点Dˊ、星点Cˊ之间的距离与星点D、星点C之间的距离相匹配,,且星点Dˊ的能量和星点D的能量匹配;上述寻找到的星点Aˊ、星点Bˊ、星点Cˊ、星点Dˊ组合构成若干个初选星空区域;(7)将从拍摄的星图内提取出的星点按照能量从大到小排序,保存到待识别星表中;(8)在待识别星表中,任意取出一颗待识别星点E,判断待识别星点E到星图图像上下左右边界的最短距离是否大于等于设定的dist像素;(9)如果待识别星点E到星图图像上下左右边界的最短距离小于设定的dist像素,则在待识别星表中取下一颗待识别星点,返回步骤(8);如果待识别星点E到星图图像上下左右边界的最短距离都大于等于dist像素,则待识别星点E周围N1到N2个像素内,取亮度前三的三个星点F1、F2、F3;星点E周围N3到N4个像素...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘达,郝云彩,张春明,张俊,米强,程会艳,张洪健,李春艳,
申请(专利权)人:北京控制工程研究所,
类型:发明
国别省市:北京,11
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