基于同心圓分割的星圖識(shí)別算法及天文導(dǎo)航相關(guān)技術(shù)研究.pdf

1、天文導(dǎo)航是一種利用自然天體信息來(lái)計(jì)算載體位置與姿態(tài)的導(dǎo)航技術(shù)，具有自主工作、無(wú)累積誤差、隱蔽可靠、導(dǎo)航速度快、定向精度高、可同時(shí)提供姿態(tài)和位置信息等特點(diǎn)，能有效彌補(bǔ)無(wú)線電導(dǎo)航等現(xiàn)代導(dǎo)航技術(shù)依賴性強(qiáng)、容易積累誤差、戰(zhàn)時(shí)不可靠等缺點(diǎn)。在天文導(dǎo)航系統(tǒng)中，星圖識(shí)別處于極其關(guān)鍵的地位，為導(dǎo)航中的姿態(tài)和位置解算提供基礎(chǔ)，其效率和準(zhǔn)確度對(duì)整個(gè)天文導(dǎo)航有著極為重要的意義。
　　 本文對(duì)基于CCD星敏感器的天文導(dǎo)航各部分關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行深入的研究，提

2、出了一種基于同心圓分割的主星識(shí)別算法，并設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)包括星圖模擬、星圖預(yù)處理、星圖識(shí)別與姿態(tài)解算等功能的天文導(dǎo)航系統(tǒng)，同時(shí)設(shè)計(jì)了對(duì)應(yīng)的包含這四方面功能的模擬系統(tǒng)。主要工作包括:
　　 1)提出一種基于同心圓分割的主星識(shí)別算法，該算法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，具有旋轉(zhuǎn)不變性，導(dǎo)航星庫(kù)容量小;
　　 2)為了在模擬系統(tǒng)演示時(shí)動(dòng)態(tài)識(shí)別任意星以及應(yīng)對(duì)識(shí)別過(guò)程中可能出現(xiàn)的識(shí)別星數(shù)量不足的情況，設(shè)計(jì)了一種輕量級(jí)的動(dòng)態(tài)識(shí)別算法;
　　 3)

3、設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)包含星圖模擬、星圖預(yù)處理、星圖識(shí)別和姿態(tài)解算等功能模塊的天文導(dǎo)航系統(tǒng)，及對(duì)應(yīng)的模擬系統(tǒng)。
　　 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，同心圓主星算法識(shí)別速度快，識(shí)別正確率較高，可以保障后續(xù)位置、姿態(tài)解算步驟的順利進(jìn)行;動(dòng)態(tài)識(shí)別算法則能有效降低重復(fù)調(diào)用全天星圖識(shí)別算法所需的時(shí)間。因此，可將本文算法與其他識(shí)別算法相組合，執(zhí)行于不同的階段，實(shí)現(xiàn)更高效、更準(zhǔn)確的識(shí)別與解算，如可以作為三角形算法初期階段星圖識(shí)別的有力補(bǔ)充，將全天識(shí)別轉(zhuǎn)化為局部識(shí)別，