一种基于多帧联合的非折射星和折射星分类方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于多帧联合的非折射星和折射星分类方法及装置。该方法包括：依据帧间星点位移进行帧间的星点匹配，并计算帧间姿态矩阵；根据帧间姿态矩阵构建多帧星点投影特征；利用折射星和非折射星之间具有的不同投影特征性质构建折射星分类器，并得到分类结果。本发明专利技术仅利用多帧间的星点位置信息对非折射星和折射星进行分类，分类正确率高，不需要进行星图识别，也无需任何先验位姿信息。也无需任何先验位姿信息。也无需任何先验位姿信息。

【技术实现步骤摘要】
一种基于多帧联合的非折射星和折射星分类方法及装置


[0001]本专利技术涉及折射星导航敏感器的
，具体而言，涉及一种基于多帧联合的非折射星和折射星分类方法及装置。

技术介绍

[0002]单视场折射星天文导航敏感器是一种高精度位姿测量仪器。该仪器使用单敏感器同时观测非折射星和折射星，实现姿态、位置测量和计算。由于其具有完全的自主性，且位姿策略误差不随时间进行积累，且具有较高的导航精度，是目前极具潜力的导航方案。而对视场中同时观测的非折射星和折射星进行分类与识别是这种高精度导航方法实现的前提条件。近年来，折射星导航技术得到了一定的发展，但大多数研究都着眼于利用所测得的折射星折射角进行载体位置解算的方法研究，而忽略了对视场中同时出现的非折射星和折射星进行分类的重要性。总结现有的对非折射星和折射星进行分类的方法，主要有如下几种。Qian等人在其文章(QIAN H M, SUN L, CAI J N, et al. A starlight refraction scheme with single star sensor used in auton本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于多帧联合的非折射星和折射星分类方法，其特征在于，包括：步骤S100，依据帧间星点位移进行帧间的星点匹配，并计算帧间姿态矩阵；步骤S200，根据帧间姿态矩阵构建多帧星点投影特征；步骤S300，利用折射星和非折射星之间具有的不同投影特征性质构建折射星分类器，并得到分类结果。2.根据权利要求1所述的一种基于多帧联合的非折射星和折射星分类方法，其特征在于，所述步骤S100包括：步骤S110，获取第帧图像中的所有星点的摄像机坐标系星矢量，组成集合，式中为星矢量，为星号，为第帧图像中的星点总数量；获取第帧图像中的所有星点的摄像机坐标系星矢量，组成集合，式中为星矢量，为星号，为第帧图像中的星点总数量；步骤S120，根据所述第帧和第帧中的星矢量，寻找所有的匹配星点；步骤S130，根据所述匹配星点，计算帧间姿态矩阵。3.根据权利要求2所述的一种基于多帧联合的非折射星和折射星分类方法，其特征在于，所述步骤S200包括：根据所述的帧间星点匹配与帧间姿态矩阵计算方法，分别计算得到第帧与前序第帧之间的帧间姿态矩阵；通过所述计算得到的第帧与前序第帧之间的帧间姿态矩阵，将任意时刻的星点位置投影到当前时刻；根据针孔摄像机模型计算投影星矢量在图像坐标系下的坐标，得到投影星点二维坐标，构建星点投影特征。4.根据权利要求3所述的一种基于多帧联合的非折射星和折射星分类方法，其特征在于，所述步骤S300包括：根据所述星点投影特征，计算线性回归矩阵，式中与分别为和的平均值；根据所述线性回归矩阵计算其最小特征值对应的特征向量，记为，是2x1的列向量，是列向量的两个数，并根据该向量计算其垂直向量；
根据所述向量与向量，分别计算线性回归残差与，计算公式为和，并计算折射星指数；根据所述折射星指数，对星点进行二分类，定义的星点为非折射星，定义的星点为折射星，式中为分类阈值。5.一种多帧联合的非折射星和折射星分类装置，其特征在于，包括：匹配模块，用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：马岩，江洁，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：