一种两步在轨校正星敏感器内参数的方法技术

本发明专利技术公开了一种两步在轨校正星敏感器内参数的方法，涉及星敏感器在轨内参数校正技术领域，将星敏感器图像中恒星视为特征点并提取位置信息，然后通过LK光流法快速完成特征跟踪匹配，一旦匹配成功的特征点小于10则进入局部天区星图识别，补充特征点数量。在内参数校正部分，前20帧图像采用非线性优化进行内参数（包括焦距，主点，径向畸变系数和切向畸变系数等7个系数）粗校正，有助于加快参数的收敛；其后的图像利用粗校正结果和扩展卡尔曼滤波（EKF）对内参数进行精确校正。本发明专利技术通过优化和滤波对内参数进行两步校正，能有效提高滤波收敛的速度和精度。能有效提高滤波收敛的速度和精度。能有效提高滤波收敛的速度和精度。

【技术实现步骤摘要】
一种两步在轨校正星敏感器内参数的方法


[0001]本专利技术涉及星敏感器在轨内参数校正
，尤其涉及一种两步在轨校正星敏感器内参数的方法。

技术介绍

[0002]星敏感器是目前航天器上测量精度最高的姿态传感器，它以探测恒星为目标，通过星图识别为航天器提供天球坐标系下的姿态信息。由于其本质仍是视觉探测器，因此使用前需要对其光学参数进行标定。需要标定的主要参数包括焦距，主点，畸变（径向畸变和切向畸变）。
[0003]星敏感器的标定方法分为地面标定和在轨标定。地面标定通常是常温常压下进行的，这与在轨应用环境有很大不同。同时发射时的振动，在轨长时间服役导致器件的老化都会导致光学参数发生变化从而影响星敏感器的探测精度。因此针对星敏感器的光学参数进行实时在轨标定具有较高的工程意义。
[0004]中国专利申请CN202211290287.7提出的高精度星敏感器光学系统内参数微变化量在轨标定方法仅对焦距和主点进行标定并未考虑畸变参数，此外该方法通过星图识别而不是LK光流进行星点的匹配。中国专利申请CN201310136159.1提出利用光矢本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种两步在轨校正星敏感器内参数的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤（1）星敏感器捕获新一帧图像后，将星点视为特征点进行特征提取，获得只包含位置坐标的特征点集合；步骤（2）利用LK光流法对前一帧星敏感器捕获的图像提取到的特征点集合在当前帧中进行特征跟踪，得到位置坐标集合；当特征点集合中某一特征点与位置坐标集合中的特征点的欧式距离小于3个像素，则视为匹配成功，此时将特征点集合中对应的特征点存储的恒星信息传递给特征点集合中的特征点；所述恒星信息包括星号、赤经赤纬；步骤（3）当步骤（2）中匹配成功的特征点的数量大于或等于10，则筛选出离图像中心点距离最远的10个特征点用于内参数的校正；当步骤（2）中匹配成功的特征点的数量小于10，则计算星敏感器当前姿态并进行局部天区星图识别，重新对特征点集合进行特征匹配；步骤（4）对前20帧图像采用非线性优化进行内参数的粗校正，获得粗校正结果，所述内参数包括焦距，主点，径向畸变系数和切向畸...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵汝进，易晋辉，马跃博，龙鸿峰，朱梓健，梁震，
申请(专利权)人：中国科学院光电技术研究所，
类型：发明
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