[发明专利]一种星敏感器导航星表筛选方法

说明书

一种星敏感器导航星表筛选方法，首先剔除星表中星等大于星敏感器极限探测星等的导航星及星表中恒星属性标识为双星、变星的导航星，然后依据星等大小，根据参考角距由小至大依次筛选星表中的备选导航星，然后在根据备选导航星和目标导航星的角距再筛选两次备选导航星，获得导航星表。本发明优选具有高信噪比的亮星，解决了现有星表筛选过程复杂、冗余导航星较多、星表分布不均匀的问题。

技术领域

本发明涉及一种星敏感器导航星表筛选方法，属于航天测量控制技术领域。

背景技术

导航星表作为星敏感器软件的必要组成部分，是实现其姿态解算功能的基础数据。受星上有限的硬件资源制约，以及高精度、高可靠、可全天自主星图识别的应用要求，星敏感器用导航星表应具备占用存储空间小、天区覆盖全、坐标精度高的特性，为产品工作持续快速地提供均匀、精确的导航星数据。

针对这一应用目标，当前星敏感器常见导航星表筛选方法有“正交网格法”、“星等加权法”、“精度反算法”以及“自组织选择法”等，这些方法或偏重于局部平均性或实现过程过于复杂，实际应用效果不佳。

正交网格法是将天球球面均匀划分为若干个面积相等互不重叠的区域，各区域仅保留最亮的一颗恒星作为导航星。该方法只能保证所选导航星为网格内最优，而非产品视场内恒星分布最优，且存有将相距较近的两颗恒星同时选用为导航星的问题。

星等加权法按星等赋予待选导航星以相应权值，恒星越亮(星等越小)对应权值越大，依一定规则，选取权重较大的导航星作为导航星。该方法主要问题在于不能保证最终生成导航星表的分布均匀性。

上海航天控制工程研究所的孙朔东等提出“精度反算法”进行星表筛选，其原理是通过随机指向，将视场内各导航星投影到星敏感器上进行姿态解算，剔除引起测量精度降低的导航星。此方法缺点有两个：a)实际应用中星敏感器测量精度影响因素较多，除与星点的分布构形相关外，还与产品硬件参数、各恒星的能量、导航星具体投影位置等多个因素相关，而仅通过投影仿真难以进行精确的评估；b)该方法筛选过程具有随机性，两次相同抽样次数对同一基础星表进行筛选，因抽样天区次序不同也可能导致不同的导航星表，显然该方法不够合理。

自组织选择法采用按一定规则对密集天区进行稀疏处理，虽然得到导航星数较少且可避免出现天区空洞，但实现过程过于复杂，为得到较好的结果，需进行多级星表缩减操作，用时较长。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种星敏感器导航星表筛选方法，解决了星表制备过程复杂、冗余导航星较多、星表分布不确定的问题。

本发明的技术方案是：

一种星敏感器导航星表筛选方法，包括步骤如下：

1)剔除天文星表中星等大于星敏感器极限探测星等的导航星，并剔除星表中恒星属性标识为双星、变星的导航星，获得备选导航星；

2)计算星等最小的备选导航星与导航星表中的所有目标导航星的角距，若所有角距均大于参考角距，则将该备选导航星作为目标导航星放入导航星表；

3)重复步骤2)，直至完成对所有备选导航星的判断，获得的目标导航星组成导航星表。

所述步骤3)后还包括在备选导航星中根据期望值筛选出目标导航星补充入导航星表，具体为：

21)选取星等最小的备选导航星，计算该备选导航星与导航星表中的所有目标导航星的角距小于星敏感器视场半径的数量，若该数量小于期望值则将该备选导航星作为目标导航星放入导航星表；

22)重复步骤21)直至筛选完所有备选导航星。

所述步骤22)后还包括在备选导航星中根据4倍期望值筛选出目标导航星补充入导航星表，具体为：