[发明专利]基于指向自动测定的空间碎片实时天文定位和测光方法

权利要求书

1.一种基于指向自动测定的空间碎片实时天文定位和测光方法，其特征在于，所述实时天文定位和测光方法包括以下步骤：

S1：生成天文定位恒星星库、和用于表述天文定位恒星星库所包含的所有恒星自身信息的第一索引数据；基于天文定位恒星星库，生成全天区理论星图、和用于表述全天区理论星图所包含的恒星之间角距信息的第二索引数据；

S2：接收至少一帧包括空间碎片和背景恒星的图像，获得图像上在预设检测门限内的恒星和空间碎片的星象信息；基于获取的恒星星象信息，计算得到任意两颗恒星之间的角距，生成恒星实测星图；

S3：根据全天区理论星图和第二索引数据，确定恒星实测星图的上下界限，获取最大角距最小角距中间角距结合最大角距最小角距中间角距按照预设的匹配规则，计算得到恒星实测星图中所包含的与全天区理论星图相匹配的若干个恒星星象；

S4：以匹配成功的若干个恒星星象信息为基础，计算得到中心指向偏差、像面旋转角、底片常数模型、测光模型；

其中，测光模型为：

其中，G_i是第i颗匹配成功的恒星星象扣除背景后的灰度值，是第i颗匹配成功的恒星星象对应的理论星等，i＝1,2,…,N₃，N₃是匹配成功的恒星星象的总数，Α和B是采用最小二乘法计算得到的测光模型系数；

所述实时天文定位方法还包括：

S5：根据空间碎片的二维平面坐标实测值(x^T,y^T)，采用以下公式获得空间碎片的赤经和赤纬(α^T,δ^T)：

其中，(ξ^T,ζ^T)为空间碎片的理想坐标，由(x^T,y^T)代入六常数、十二常数或者十四常数模型获得。

2.根据权利要求1所述的基于指向自动测定的空间碎片实时天文定位和测光方法，其特征在于，步骤S2中，所述生成恒星实测星图的过程包括以下步骤：

按照给定门限，从图像中选择N₁颗恒星星象，定义成第一候选恒星，结合第一候选恒星在图像上的二维平面坐标和望远镜的焦距，计算得到任意两颗第一候选恒星之间的角距，选择三颗第一候选恒星组成三角形星图，生成恒星实测星图；

其中，采用下述公式计算任意两颗第一候选恒星之间的角距：

其中，f是望远镜的焦距，(x_j,y_j)是第j颗第一候选恒星的二维平面坐标，(x_k,y_k)是第k颗第一候选恒星的二维平面坐标。

3.根据权利要求1所述的基于指向自动测定的空间碎片实时天文定位和测光方法，其特征在于，步骤S1中，所述生成天文定位恒星星库、和用于表述天文定位恒星星库所包含的所有恒星自身信息的第一索引数据是指，

将给定星等的全天区恒星按照赤经增加及赤纬增加的顺序分区存放，并形成索引，生成天文定位恒星星库及索引数据。

4.根据权利要求1所述的基于指向自动测定的空间碎片实时天文定位和测光方法，其特征在于，步骤S1中，所述基于天文定位恒星星库，生成全天区理论星图、和用于表述全天区理论星图所包含的恒星之间角距信息的第二索引数据是指，

按照给定星等门限，选择全天区N₂颗恒星星象，定义成第二候选恒星，结合第二候选恒星的赤经和赤纬，计算得到任意两颗第二候选恒星之间的角距，按照给定角距门限，任选三颗第二候选恒星组成三角形星图，生成全天区理论星图，并按照每个三角形的角距大小进行排序，生成相应的索引数据。

5.根据权利要求4所述的基于指向自动测定的空间碎片实时天文定位和测光方法，其特征在于，步骤S1中，采用下式计算任意两颗第二候选恒星之间的角距：

其中，(α_u,δ_u)是第u颗第二候选恒星的赤经和赤纬，(α_v,δ_v)是第v颗第二候选恒星的赤经和赤纬，是第u颗和第v颗第二候选恒星之间的角距。