暗弱空间碎片高精度定位方法技术

暗弱空间碎片高精度定位方法，工作步骤如下：⑴．采集连续三帧CCD图像；⑵．第1帧及第3帧图像的底片模型的计算；⑶．第2帧图像的底片模型的计算；⑷．暗弱空间碎片的定位；⑸．依次采用上述四个步骤，最后得到第2帧CCD图像上的暗弱空间碎片的定位结果；⑹．定位结果的存储和显示。本发明专利技术能够在CCD图像曝光时间较长的情况下，实现对暗弱空间碎片的高精度定位，是一种的非常好的一种暗弱空间碎片定位方法。该方法的实际处理效果好，能够广泛地应用到空间碎片监测中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是涉及一种实时的暗弱空间碎片定位方法，它能够在CCD图像曝光时间较长的情况下，实现暗弱空间碎片高精度定位，是一种的非常好的暗弱空间碎片的定位方法。
技术介绍
在科研、军事等许多领域，都需要对空间碎片进行监视，从而给出空间碎片的每一个瞬间在天空中的位置及其变化，确定空间碎片的运行轨道，从而获取空间碎片精确的信息，从而给在轨航天器的提供相关信息。CCD的专利技术，替代了传统的照相观测，成为了空间碎片监视的有效手段之一，尤其对中高轨道的空间碎片。在对空间碎片观测的过程中，为了提高空间碎片的定位精度，通常对CCD图像的曝光有一定的要求，通常要求在跟踪空间碎片时，背景恒星的星象的长宽比要小于3，这样就能保证空间碎片的定位精度优于C⑶像元空间分辨率的一半。由于在积分时间短时，暗弱空间碎片在CCD图像上的所成星象的信噪比较低，则或造成不能检测到其星象或者星象定位精度低，所以为了提高暗弱空间碎片的星象信噪比，也就是提高暗弱空间碎片的定位精度，就必须增加CCD图像的曝光时间。然而若CCD图像的曝光时间较长，则 CXD图像上背景恒星的星象轨迹变得很长，就是其星象的长宽比变大，从而降低了背景恒星星象的信噪比，降低了恒星星象的定位精度，因此影响了暗弱空间碎片的定位精度。所以本方法就是基于这种背景下提出来的，它可以在CCD图像曝光时间较长的情况下，实现暗弱空间碎片的高精度定位。
技术实现思路
本专利技术提供一种，能够通过连续采集的三帧图像 (第1及3帧图像的曝光时间短，第2帧图像的曝光时间长)，通过计算第1及3帧图像的底片处理模型，给出高精度的底片处理模型，从而给出第二帧上的暗弱空间碎片的定位结果。完成上述专利技术任务的技术方案是一种，包括以下几个工作步骤(1).采集连续三帧CXD图像；(2).第1帧及第3帧图像的底片模型的计算；(3).第2帧图像的底片模型的计算；(4).暗弱空间碎片的定位；(5).依次采用上述四个步骤，最后得到第2帧CCD图像上的暗弱空间碎片的定位结果；(6).定位结果的存储和显示。更优化和更具体描述以上各步骤如下 (1).采集连续三帧C⑶图像在跟踪暗弱空间碎片时，观测软件连续采集3帧图像，其中第1和3帧图形的曝光时间短，第2帧图像的曝光时间长。采集的3帧CCD图像包含对应的时间和指向信息，存储在计算机内存指定的缓冲区中。(2).第1帧及第3帧图像的底片模型(3).根据第⑴步骤中采集的3帧图像，通过理论星图和实测星图的匹配结果，计算第1 帧及第3帧图像的底片模型，供暗弱空间碎片定位时使用。(4).暗弱空间碎片的定位；根据第2帧图像的底片模型计算结果，输入暗弱空间碎片的星象灰度质心坐标，给出暗弱空间碎片的定位结果。(5)、观测软件系统重复上述步骤，可以对暗弱空间碎片进行观测；(6).将暗弱空间碎片的定位结果通过显示系统显示出来，以及存储在计算机系统的存储介质中。本专利技术所涉及的各个步骤，由观测软件执行与完成；该观测软件可以是在现有技术的观测软件的基础上，增加本专利技术的步骤部分构成。本专利技术的，能够在CCD图像曝光时间较长的情况下，实现对暗弱空间碎片的高精度定位，是一种的非常好的一种暗弱空间碎片定位方法。该方法的实际处理效果好，能够广泛地应用到空间碎片监测中。由于本专利技术中，在探测到暗弱空间碎片的同时，保证了暗弱空间碎片的信噪比，又缩短了背景恒星的星象的长宽比，这样使得暗弱空间碎片和背景恒星都有很高的定位精度，从而使得提高了暗弱空间碎片的定位精度。在传统的定位方法和长曝光情况下，背景恒星的星象很长，这样会造成恒星的定位精度只能达到几个像素，同时造成能够参与定标的恒星个数减少。为了兼顾两者，使得暗弱碎片的信噪比较低，这样就造成暗弱空间碎片的定位精度只能优于几个像素，通过本定位方法使得恒星的定位精度能够优于0. 5个像素，暗弱碎片的定位精度也能优于0. 5个像素，这样就实现了暗弱空间碎片的高精度定位。附图说明图1为各装置组合成本专利技术系统的示意图。具体实施方式实施例1，参照图1 按照以下步骤进行 (1).采集连续三帧C⑶图像在跟踪暗弱空间碎片时，观测软件连续采集3帧图像，其中第1和3帧图形的曝光时间短，第2帧图像的曝光时间长。采集的3帧CCD图像包含对应的时间和指向信息，存储在计算机内存指定的缓冲区中。(2).第1帧及第3帧图像的底片模型(3).根据第⑴步骤中采集的3帧图像，通过理论星图和实测星图的匹配结果，计算第1 帧及第3帧图像的底片模型，供暗弱空间碎片定位时使用。(4).暗弱空间碎片的定位；根据第2帧图像的底片模型计算结果，输入暗弱空间碎片的星象灰度质心坐标，给出暗弱空间碎片的定位结果。(5)、观测软件系统重复上述步骤，可以对暗弱空间碎片进行观测；(6).将暗弱空间碎片的定位结果通过显示系统显示出来，以及存储在计算机系统的存储介质中。权利要求1.一种，其特征在于，工作步骤如下(1).采集连续三帧CXD图像；(2).第1帧及第3帧图像的底片模型的计算；(3).第2帧图像的底片模型的计算；(4).暗弱空间碎片的定位；(5).依次采用上述四个步骤，最后得到第2帧CCD图像上的暗弱空间碎片的定位结果；(6).定位结果的存储和显示。2.根据权利要求1所述的，其特征在于，各工作步骤的具体操作如下(1).采集连续三帧C⑶图像在跟踪暗弱空间碎片时，观测软件连续采集3帧图像，其中第1和3帧图形的曝光时间短，第2帧图像的曝光时间长；采集的3帧CCD图像包含对应的时间和指向信息，存储在计算机内存指定的缓冲区中；(2).第1帧及第3帧图像的底片模型的计算；(3).根据第⑴步骤中采集的3帧图像，通过理论星图和实测星图的匹配结果，计算第1 帧及第3帧图像的底片模型，供暗弱空间碎片定位时使用；(4).暗弱空间碎片的定位；根据第2帧图像的底片模型计算结果，输入暗弱空间碎片的星象灰度质心坐标，给出暗弱空间碎片的定位结果；(5)、观测软件系统重复上述步骤，对暗弱空间碎片进行观测；(6).将暗弱空间碎片的定位结果通过显示系统显示出来，以及存储在计算机系统的存储介质中。全文摘要，工作步骤如下⑴．采集连续三帧CCD图像；⑵．第1帧及第3帧图像的底片模型的计算；⑶．第2帧图像的底片模型的计算；⑷．暗弱空间碎片的定位；⑸．依次采用上述四个步骤，最后得到第2帧CCD图像上的暗弱空间碎片的定位结果；⑹．定位结果的存储和显示。本专利技术能够在CCD图像曝光时间较长的情况下，实现对暗弱空间碎片的高精度定位，是一种的非常好的一种暗弱空间碎片定位方法。该方法的实际处理效果好，能够广泛地应用到空间碎片监测中。文档编号G01C11/00GK102494674SQ20111036882公开日2012年6月13日 申请日期2011年11月18日 优先权日2011年11月18日专利技术者张晓祥, 鲁春林 申请人:中国科学院紫金山天文台本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁春林，张晓祥，
申请(专利权)人：中国科学院紫金山天文台，
类型：发明
国别省市：