【技术实现步骤摘要】
一种星敏感器星点图像在轨实时下传系统及方法
本专利技术涉及一种星敏感器星点图像在轨实时下传系统及方法,可实现星敏感器星点图像在轨实时下传,属于图像在轨下传
技术介绍
星敏感器作为一种高精度姿态测量部件,广泛应用于卫星、飞船等航天器上。其基本原理是采用图像传感器拍摄恒星图像,经过图像处理计算得到航天器的惯性姿态。在轨图像下传为多数星敏感器具有的常规功能,通过在轨下传的图像可以进行故障诊断、精度评估、在轨标定。特别是对于精度高于1”的高精度星敏感器,通过在轨下传的图像进行精度评估、在轨标定是一项必需功能。当前一般星敏感器单帧图像数据量在1Mbytes以上,高精度星敏感器单帧图像数据量则达到4Mbytes以上,每秒拍摄星图可达到10帧以上,如此大的数据量在轨很难实现全帧实时下传。目前,常见星敏感器在轨下图方法有如下几种。第一种是由FPGA控制将一帧图像缓存到外部大容量图像存储器中,处理器软件从存储器中读出所关注的图像区域,通过通讯接口进行局部图像区域下传。该方法星图处理与下传都需要处理器软件来完成,下图与处理需要分时进行,即在下图的时候,不能进行星图处理,在星图处理的时候不能下图,且受限于通讯接口速度,难以实现实时下传。第二种是抽帧进行下传,即不是每帧图像都下传,而是隔几帧抽取其中一帧图像进行下传,通常由FPGA先将一幅图像快速存储到大容量图像存储器中,然后再从存储器中读出慢速下传。该方法不能实现所有帧图像的下传,制约了星图数据的使用。第三种是采用FPGA先对图像数据进行压缩,然后再进行下传。该方法需要较复杂的算法对图像进行压缩,对FPGA速度及容量均 ...
【技术保护点】
一种星敏感器星点图像在轨实时下传系统,其特征在于:该系统包括图像传感器模块、FPGA模块和处理器模块;所述的FPGA模块中包括图像采集处理模块、星图存储器a模块、星图存储器b模块和图像下传控制模块;所述的图像传感器模块用于对星空成像,得到原始图像,并将原始图像传输给FPGA模块中的图像采集处理模块;所述的FPGA模块中的图像采集处理模块用于接收图像传感器模块发送的原始图像,且根据处理器模块设置的参数对接收到的原始图像进行处理得到有效星点图像信息,并将有效星点图像信息写入到星图存储器a模块和星图存储器b模块中进行备份存储;所述的FPGA模块中的图像下传控制模块用于从星图存储器b模块中读出有效星点图像信息从下图接口进行下传;所述的处理器模块用于从星图存储器a模块中读出存储的有效星点图像信息,并对读取的有效星点图像信息进行处理,并将处理过程中得到的工作模式标志和星点窗口位置写入到FPGA模块中的图像采集处理模块内,由图像采集处理模块根据处理器模块设置的参数对原始图像进行处理。
【技术特征摘要】
1.一种星敏感器星点图像在轨实时下传系统,其特征在于:该系统包括图像传感器模块、FPGA模块和处理器模块;所述的FPGA模块中包括图像采集处理模块、星图存储器a模块、星图存储器b模块和图像下传控制模块;所述的图像传感器模块用于对星空成像,得到原始图像,并将原始图像传输给FPGA模块中的图像采集处理模块;所述的FPGA模块中的图像采集处理模块用于接收图像传感器模块发送的原始图像,且根据处理器模块设置的参数对接收到的原始图像进行处理得到有效星点图像信息,并将有效星点图像信息写入到星图存储器a模块和星图存储器b模块中进行备份存储;所述的FPGA模块中的图像下传控制模块用于从星图存储器b模块中读出有效星点图像信息从下图接口进行下传;所述的处理器模块用于从星图存储器a模块中读出存储的有效星点图像信息,并对读取的有效星点图像信息进行处理,并将处理过程中得到的工作模式标志和星点窗口位置写入到FPGA模块中的图像采集处理模块内,由图像采集处理模块根据处理器模块设置的参数对原始图像进行处理。2.根据权利要求1所述的一种星敏感器星点图像在轨实时下传系统,其特征在于:所述的处理器模块对读取的有效星点图像信息进行处理的过程包括星点坐标提取、星图匹配识别和姿态数据解算,且在进行处理的过程中会产生工作模式标志和星点窗口位置。3.一种星敏感器星点图像在轨实时下传方法,其特征在于该方法的步骤包括:(1)图像传感器模块对星空进行周期性曝光成像,得到原始图像,并将得到的原始图像逐像素输出给FPGA模块中的图像采集处理模块;(2)FPGA模块中的图像采集处理模块在逐像素接收原始图像数据过程中,根据工作模式标志判断所要进行的处理,如果是捕获模式,则自主采用低通滤波器进行滤波处理得到高于背景阈值的有效星点像素信息,将有效星点像素信息写入到其内部的星图存储器a模块和星图存储器b模块中进行备份存储,如果是跟踪模式,则根据处理器设置的星点窗口位置,截取出星点所在的窗口图像信息,将窗口图像信息写入到其内部的星图存储器a模块和星图存储器b模块中进行备份存储,在一幅图像采集处理...
【专利技术属性】
技术研发人员:王艳宝,梁潇,王苗苗,武延鹏,
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
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。