一种基于太阳质心提取和海天线拟合的视觉天文导航方法技术

技术编号:46491969 阅读:5 留言:0更新日期:2025-09-26 19:10
本专利提出了一种基于太阳质心提取和海天线拟合的视觉天文导航方法。属于图像处理技术在天文导航领域的应用。方法主要包括利用纹理特征分割与Canny‑霍夫变换组合算法提取高精度海天线,并基于海天线分割结果提取天空区域。通过天空区域构建太阳光斑图像候选区域与太阳候选轮廓,提出区域相似度筛选与光斑特征评分的双重优化策略,结合强度加权中心法及非线性最小二乘二维高斯模型拟合,实现亚像素级太阳质心坐标解算。进一步通过海天线的正交投影点与太阳质心构建相机坐标系空间矢量,基于矢量夹角计算太阳高度角,并采用大气折射校正模型进行角度补偿。最终通过太阳移线定位法融合多时刻观测数据,完成船舶位置的自主解算,提高定位精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于图像处理,具体涉及一种基于太阳质心提取和海天线拟合的视觉天文导航方法


技术介绍

1、在远洋航行场景中,由于电离层扰动、设备故障或军事干扰等因素可能导致gps、北斗等卫星导航系统失效。这使传统导航手段面临定位信号中断、坐标漂移累积和航向基准缺失等关键问题,严重威胁船舶航线规划、姿态控制和应急避险等航海安全保障系统的运行可靠性。因此,为建立不依赖卫星信号的自主导航体系,提升极端环境下的定位鲁棒性,需要重点发展基于天体高度角测量与天文三角形解算的视觉天文导航技术。

2、目前,国内外研究学者针对视觉天文导航问题,提出了许多相关理论,大致可以分为三类:第一类是基于几何光学的传统导航方法,例如利用六分仪测量太阳高度角,结合精确时间与星历表计算地理坐标。该方法依赖于清晰的地平线可见度与稳定的大气折射修正模型,但在实际航行中易受海况颠簸、阴云遮蔽及低纬度地区太阳高度角快速变化的影响,导致定位误差累积。第二类是基于多星定位矢量技术的天文导航方法,通过大视场成像,星图滤波处理后,对多星体目标同时提取、匹配识别并进行导航结算。常用的星图识别和匹配方法本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于太阳质心提取和海天线拟合的视觉天文导航方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于太阳质心提取和海天线拟合的视觉天文导航方法,其特征在于,所述目标图像为红外图像、可见光图像以及偏振光图像中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种基于太阳质心提取和海天线拟合的视觉天文导航方法,其特征在于,由天空区域获取太阳光斑图像候选区域,包括:

4.根据权利要求1所述的一种基于太阳质心提取和海天线拟合的视觉天文导航方法,其特征在于,由天空区域获取太阳候选轮廓,包括:

5.根据权利要求1所述的一种基于太阳质心提取和海天线拟合的...

【技术特征摘要】

1.一种基于太阳质心提取和海天线拟合的视觉天文导航方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于太阳质心提取和海天线拟合的视觉天文导航方法,其特征在于,所述目标图像为红外图像、可见光图像以及偏振光图像中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种基于太阳质心提取和海天线拟合的视觉天文导...

【专利技术属性】
技术研发人员:胡青郭鹏程张宇尹雨
申请(专利权)人:大连海事大学
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 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。

1