[发明专利]基于先验标校测量信息的空间目标光度测量方法

说明书

本发明公开了一种基于先验标校测量信息的空间目标光度测量方法，包括：获取空间目标图像并进行处理，得到空间目标的位置信息；基于空间目标的位置信息，采用实验室标定法对空间目标光度进行估算，得到第一目标星等；同时，采用恒星标校法对空间目标光度进行估算，得到第二目标星等；将第一目标星等和第二目标星等进行融合处理，得到最终的目标星等测量结果。本发明利用实验室标定法测量的光度信息作为先验标校测量信息，并结合恒星标校法，实现了在轨卫星小口径望远镜对空间目标光度的测量，同时显著提升光度测量成功率和测量精度，扩展了测量系统对空间暗弱目标的探测能力。

技术领域

本发明属于天基信息态势感知技术领域，具体涉及一种基于先验标校测量信息的空间目标光度测量方法。

背景技术

随着人类在太空领域活动的不断增多，以及对空间资源的持续开发利用，空间目标尤其是人造空间目标（卫星）的数量逐渐增多，对这些目标的观测、监视与识别一直是研究的重点方向。

历史上，光度测量是为了给出天体的亮度，帮助在复杂的星图、星表中认证恒星。随着光度测量方法的日益完善和研究的逐步深入，光度测量成为研究各类天体物理性质的重要方法。空间目标的监视也需要光度测量，目标的光度特性不仅能反映目标反射面大小，还能通过光度判断在轨目标的运行状态，即正常运行及失控。

空间目标的光度特性一般用星等表示，光度测量的原理是：在相同环境条件下，对于同等辐射强度，即同星等的空间目标在光度测量设备上产生的辐射强度是一致的，在此基础上利用已知星等的目标和待测目标的辐射强度进行比较，就能得到待测目标的星等。

现阶段，通常采用恒星标校方法测量空间目标光度，其主要通过标定不同恒星光度与望远镜DN值、曝光时间等之间的量化关系，从而反演目标的光度特性。可以看出，该方法需要视场中有多颗恒星才能实现精确测量。

而当在轨卫星搭载小口径望远镜时，由于其探测能力不足，导致视场内恒星数量有限，这使得目标跟踪过程中无法完成目标光度精确测量，且测量精度有限，限制了测量系统对空间暗弱目标的探测能力。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种基于先验标校测量信息的空间目标光度测量方法。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

一种基于先验标校测量信息的空间目标光度测量方法，包括：

获取空间目标图像并进行处理，得到空间目标的位置信息；

基于所述空间目标的位置信息，采用实验室标定法对空间目标光度进行估算，得到第一目标星等；同时，

采用恒星标校法对空间目标光度进行估算，得到第二目标星等；

将所述第一目标星等和所述第二目标星等进行融合处理，得到最终的目标星等测量结果。

在本发明的一个实施例中，所述获取空间目标图像并进行处理，得到空间目标的位置信息，包括：

对所述空间目标图像进行预处理，以去除噪声信息；

对预处理后的空间目标图像依次进行目标检测、质心提取以及天文定位，得到空间目标的位置信息。

在本发明的一个实施例中，采用实验室标定法对空间目标光度进行估算，得到第一目标星等的过程包括：

选用不同亮度星等的星表模拟目标，测试其对应的图像输出DN值；

根据DN值标定光度响应特性曲线；

利用最小二乘法对所述光度响应特性曲线进行拟合，并通过求解拟和多项式，得到第一目标星等。

在本发明的一个实施例中，利用最小二乘法对所述光度响应特性曲线进行拟合，并通过求解拟和多项式，得到第一目标星等，包括：