深空探测转移段小行星成像模拟器制造技术

技术编号:6991589 阅读:347 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术属于一种模拟器,具体涉及一种深空探测转移段小行星成像模拟器。本发明专利技术的优点是,小行星敏感器是深空探测巡航段自主导航关键部件,在算法研究阶段、敏感器地面试验阶段均需要小行星成像模拟技术的支持,因此发明专利技术是小行星导航敏感器成功研制的重要保障条件之一,另外部分成果可推广用于高动态恒星模拟器研制。目前,本发明专利技术已通过工程应用的地面考核,可满足算法验证的需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于一种模拟器,具体涉及一种深空探测转移段小行星成像模拟器
技术介绍
小行星是深空探测巡航段主要的参考目标,美国深空一号、深空撞击等任务均使 用了小行星敏感器作为自主导航的关键设备。预研算法研究阶段需要小行星模拟图像输入 来进行算法验证,而小行星敏感器的图像由于曝光时间长、平台运动而产生出特殊效果与 传统恒星模拟存在较大差异,需要新技术进行攻关。课题组在恒星模拟基础上进行了小行 星星图模拟研究,成功实现了小行星星图的模拟并提出模拟器的实现方案。首先,深空探测巡航段小行星成像模拟是一项新概念;传统的恒星模拟方法不会 考虑小行星星表、背景噪声、平台抖动等问题。因此小行星模拟属于一项新的攻关性、创新 性技术。以上就是提出本专利技术的技术背景。现有的文献显示,传统的方法主要属于恒星模拟技术。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种深空探测转移段小行星成像模拟器,它能够解决深空探 测小行星模拟实现问题。本专利技术是这样实现的,一种确定小行星导航敏感器星间角距的方法,它包括以下 步骤,1)星表选择;2)星等转换;3)静态成像分析;4)背景分析;5)运动成像分析;6)小行星成像模拟。所述的步骤1)是根据预先设定的轨道与探测星选择小行星星表以及恒星星表; 在标称轨道上面选择导航弧段。所述的步骤2、根据视星与仪器星的关系将步骤1)目标视星等转所述的步骤幻根据视场、轨道位置、坐标转换完成单星高斯模型的静态成像分 析;模拟过程中星敏感器姿态是已知的,其视轴在天体坐标系中的指向为赤经赤纬 (αζ, δζ),其X轴指向为赤经赤纬(αχ,δ χ),则从天球坐标系0_UVW到星敏感器坐标系 O-XYZ的变换矩阵M为权利要求1.一种确定小行」1)星表选择;2)星等转换;3)静态成像分析;4)背景分析;5)运动成像分析;6)小行星成像模拟。2.如权利要求1所述的一种确定小行』 述的步骤1)是根据预先设定的轨道与探测 上面选择导航弧段。3.如权利要求1所述的一种确定小行』导航敏感器星间角距的方法,其特征在于它包括以下步骤,导航敏感器」 ■选择小行星导航敏感器」J旬角距的方法,其特征在于所 ■表以及恒星星表;在标称轨道间角距的方法,其特征在于所 述的步骤幻根据视星与仪器星的关系将步骤1)目标视星等转换为仪器星。4.如权利要求1所述的一种确定小行星导航敏感器星间角距的方法,其特征在于所 述的步骤幻根据视场、轨道位置、坐标转换完成单星高斯模型的静态成像分析;模拟过程中星敏感器姿态是已知的,其视轴在天体坐标系中的指向为赤经赤纬(α z, S ζ),其X轴指向为赤经赤纬(α χ,δ χ),则从天球坐标系O-UVW到星敏感器坐标系O-XYZ 的变换矩阵M为5.如权利要求1所述的一种确定小行星导航敏感器星间角距的方法,其特征在于所 述的步骤幻根据平台抖动、平台运动以及曝光时间完成目标星的动态成像分析, 其中,星敏感器曝光积分的Euler参数可用一阶近似为θ = ω( ) Λ θ = ω At(5)其中,θ表示欧拉主轴旋转角,ω积分时间内星敏感器的角速度,Δ θ在步长时间At 内转动角,公式O)中的变换矩阵M可改写为如下递推公式Mk+1 = Mk · (Ε-Δ θ χ)对曝光积分时间选择时间步长△ t,可得k时刻j 相应相关像素下的收集的能量光电子数计算公式为(6)点的坐标为(x0(k),y0(k)),则此时全文摘要本专利技术属于一种模拟器,具体涉及一种深空探测转移段小行星成像模拟器。本专利技术的优点是,小行星敏感器是深空探测巡航段自主导航关键部件,在算法研究阶段、敏感器地面试验阶段均需要小行星成像模拟技术的支持,因此专利技术是小行星导航敏感器成功研制的重要保障条件之一,另外部分成果可推广用于高动态恒星模拟器研制。目前,本专利技术已通过工程应用的地面考核,可满足算法验证的需求。文档编号B64G7/00GK102114919SQ20091021698公开日2011年7月6日 申请日期2009年12月31日 优先权日2009年12月31日专利技术者周建涛, 尉志军, 王立, 郝云彩 申请人:北京控制工程研究所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种确定小行星导航敏感器星间角距的方法,其特征在于:它包括以下步骤,1)星表选择;2)星等转换;3)静态成像分析;4)背景分析;5)运动成像分析;6)小行星成像模拟。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王立周建涛尉志军郝云彩
申请(专利权)人:北京控制工程研究所
类型:发明
国别省市:11

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