基于几何验证的星图识别方法和装置

文档序号:24722478发布日期:2021-04-16 15:20阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种基于几何验证的星图识别方法,其特征在于,包括:获取当前待识别星图,所述当前待识别星图为星敏感器采集到的多幅星图中的一幅;将所述待识别星图与预先建立的星图数据库中的观测星图进行匹配;响应于匹配成功,将匹配到的目标观测星图对应的坐标作为星敏感器的坐标,确定飞行器的位置姿态。2.根据权利要求1所述的基于几何验证的星图识别方法,其特征在于,所述星图数据库通过以下方式建立:对于多颗作为参考星的恒星中的一颗,确定该参考星的像平面;将距离该参考星最近的恒星作为该参考星的伴星;将该参考星与伴星的连线方向作为x轴,正交x轴的方向作为y轴,建立坐标系,将该参考星的像平面中的其他恒星对应到建立的坐标系中;对所有参考星进行上述操作,生成多个像平面,由多个像平面共同构成上述星图数据库。3.根据权利要求2所述的基于几何验证的星图识别方法,其特征在于,参考星的像平面由以下方式确定:从天球球心到参考星形成的射线用参数方程表示为:其中α
i
和β
i
表示恒星的赤经赤纬,并且t>0,i为正整数,表示参考星的编号;选择一个恒星d作为参考星,d在单位球面上的投影为d(x
d
,y
d
,z
d
),在d(x
d
,y
d
,z
d
)处做切平面:切平面是一个半径为的圆,切平面的大小和星敏感器的视角s的大小关系为:切平面即为所述的参考星的像平面,相交点为参考星在像平面上的成像。4.根据权利要求1所述的基于几何验证的星图识别方法,其特征在于,还包括:对所述当前待识别星图进行预处理,对所述当前待识别星图进行去噪,并将去噪后的当前待识别星图的尺寸缩放为与所述星图数据库中的观测星图的尺寸相同。5.根据权利要求3所述的基于几何验证的星图识别方法,其特征在于,所述将所述待识别星图与预先建立的星图数据库中的观测星图进行匹配,包括:依次将所述待识别星图中的恒星作为参考星,确定所述待识别星图中的参考星的伴星;
根据所述待识别星图中的参考星和对应的伴星生成多个待查询图像;将每个所述待查询图像与所述星图数据库中的观测星图进行匹配;响应于待查询图像与观测星图的匹配度大于预设阈值,则判定为匹配成功。6.据权利要求5所述的基于几何验证的星图识别方法,其特征在于,所述将每个所述待查询图像与所述星图数据库中的观测星图进行匹配,具体包括:对于一张待查询图像,将待查询图像中的恒星根据与中心点的距离按照从小到大顺序排序,可以产生与恒星数量相同张数的待查询图像;选择一张待查询图像,判断选择的待查询图像与所述星图数据库中的每一张观测星图是否匹配,若匹配,则将选择的待查询图像与数据库中的观测星图对齐。7.据权利要求6所述的基于几何验证的星图识别方法,其特征在于,所述响应于待查询图像与观测星图的匹配度大于预设阈值,则判定为匹配成功,包括:计算对齐后的待查询图像中的除参考星和伴星外的任意一颗恒星与观测星图中的除参考星和伴星外的任意一颗恒星之间的距离,当该距离小于预设阈值时,确定选择的两颗恒星匹配;当对齐后的待查询图像中的除参考星和伴星外的恒星与观测星图中的除参考星和伴星外的恒星匹配数在待查询图像中的占比大于预设阈值时,则判定为匹配成功。8.一种基于几何验证的星图识别装置,其特征在于,包括:待识别星图获取模块,用于获取当前待识别星图,所述当前待识别星图为星敏感器采集到的多幅星图中的一幅;星图匹配模块,用于将所述待识别星图与预先建立的星图数据库中的观测星图进行匹配;姿态确定模块,用于响应于匹配成功,将匹配到的目标观测星图对应的坐标作为星敏感器的坐标,确定飞行器的位置姿态。9.一种电子设备,包括存储器和处理器,所述存储器上存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1~7中任一项所述的方法。10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述程序被处理器执行时实现如权利要求1~7中任一项所述的方法。
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