一种基于FPGA实现实时提取恒星星像坐标的方法技术

本发明专利技术涉及一种基于FPGA实现实时提取恒星星像坐标的方法，星敏感器的恒星成像采用亚像素技术，用重心法获取恒星星像坐标的质心，在实现提起恒星星像坐标过程中，仅仅采用当前图像像元当前行的前一列坐标的灰度值以及当前列的上一行坐标的灰度值，这种方法完全满足A/D转换后变成数字量后，立刻提取图像恒星星像坐标，因此，在提取恒星星像坐标过程中，避免了传统恒星星像坐标过程中需要从SRAM中读取星图数据的过程。采用该方法后保存星图到SRAM的过程和从星图中提取恒星星像坐标的过程是完全并行的。因此降低了提取恒星星像坐标过程的时间，提高了实时性和数据更新率；从而进一步提高了星敏感器的动态性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基于FPGA实现实时提取恒星星像坐标的方法。
技术介绍
随着航空航天技术的发展，星敏感器作为一种高精度的姿态测量设备被越来越广泛地应用到卫星等航天器中。星敏感器主要由光学系统、图像传感器电路以及数字图像处理系统构成。星敏感器的工作原理就是恒星所发出的星光通过光学系统成像在CCD光敏面上，由CCD信号检测线路将星光的光能转换成模拟电信号，模拟信号处理单元对其进行放大、滤波、整形等处理后，模数转换单元对其进行模数转换和数据采集。数据处理单元对数字化后的星图进行处理，星提取软件对星图进行大目标剔除、恒星星像提取、恒星星像坐标计算和星等计算。星识别过程对星图中的星像按匹配方法构造匹配模式，与导航星库中的已有模式进行匹配、处理，形成观测星与导航星的唯一匹配星对。利用匹配星对，姿态计 算软件通过姿态计算方法确定星敏感器光轴在惯性空间中的指向，最后由此指向及星敏感器与卫星本体的安装角就可以完成卫星三轴瞬时姿态的测量，通过姿态预测算法预测卫星的下一姿态并进行姿态控制(如图I)。从CXD星敏感器工作过程可知，星像提取是星敏感器识别和姿态计算的前提。传统模式下，当天空星图以数字量的形本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于FPGA实现实时提取恒星星像坐标的方法，对像平面上所成的恒星星像进行离焦处理，让来自恒星的星光，投射到几个紧挨着的像素上，根据在每个像元上的能量，用重心法计算出恒星星像坐标的质心，重心的提取可以用如下的公式表示：X=∫∫xI(x,y)dxdy∫∫I(x,y)dxdyY=∫∫yI(x,y)dxdy∫∫I(x,y)dxdy---(1)式中，(X，Y)为星像重心的坐标，I(x，y)为点散布函数，采用离散公式，其基本公式如下：xi=Σx=1...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李葆华，童浩，王常虹，陈希军，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：