[发明专利]基于姿态信息辅助的小视场星敏感器星图识别方法及装置

权利要求书

1.一种基于姿态信息辅助的小视场星敏感器星图识别方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、查找光轴指向所在区块对应的8个邻域区块的编码，分别获取9个区块对应的导航星库的起始地和末尾地，将9个区块包含的恒星作为候选星，根据导航星表，得到全部候选星序号的集合S＝{S₁…S_n}；

S2、对于图像上的两个星点，由图像坐标计算得到s系内的星光矢量分别为(u₁,v₁)、(u₂,v₂)分别为图像上的两个星点的图像坐标；(u₀,v₀)和f分别为相机主点和焦距；

两个星点之间星角距计算公式为：

S3、对于余弦值cosθ₁₁，利用k矢量查找表对应的线性映射K，定位导航星库的搜索区间上限K[cosθ₁₂-δ]和下限K[cosθ₁₂+δ]，得到定位恒星序号；将定位出的恒星序号与候选星序号的集合S＝{S₁…S_n}取交集后，使用三角形算法完成星表的匹配，完成星图识别；其中，δ为设定的误差值。

2.根据权利要求1所述的基于姿态信息辅助的小视场星敏感器星图识别方法，其特征在于，步骤S1中，通过邻域区块索引表查找光轴指向所在区块对应的8个邻域区块的编码；其中，邻域区块索引表的构建过程包括：邻域区块索引表的第1列为中央区块索引号，根据每个区块中心的赤经赤纬，分别查找与每个中央区块相邻的8个区块，并将相邻区块的索引号存储于邻域区块索引表的2～9列中；筛选出位于中央区块里的导航星，将导航星在导航星表中的起始地址和末尾地址存储到邻域区块索引表的第10～11列中，从而得到邻域区块索引表。

3.根据权利要求2所述的基于姿态信息辅助的小视场星敏感器星图识别方法，其特征在于，每个区块中心的赤经赤纬计算过程包括：

1)将天球分为等面积的12个基本网格，然后将每个网格细分为k层，细分后的边长是N_side，设定不同层级对应的菱形区块总数量N_pix和区块大小θ_pix；其中，对于视场大小为θ_FOV的星敏感器，区块大小选择满足条件下的最大细分层数k；

2)从北至南对所有区块进行编号，并计算每个区块中心对应的经纬度，区块的索引编号为p时，该区块中心经纬度θ_c计算公式如下：

对于北极区域，0≤p2N_side(N_side-1)，对应的赤经赤纬θ_c计算公式为：

在南、北半球赤道区域，2N_side(N_side-1)≤p2N_side(5N_side+1)，对应的赤经赤纬θ_c表达式为：j＝[p-2N_side(N_side-1)]mod[4N_side]+1；

对于南极区域，对应的赤经赤纬θ_c表达式为：j＝p+1-2i(i-1)；

其中，函数I[x]表示取小于x的最大整数，[x]mod[y]表示x对y进行求余运算。