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[发明专利]一种基于二次最优权重的星敏感器导航星库构建方法-CN202111458390.3有效
发明人： 叶宋杭;王楠;高原;金荷;刘轩 -专利权人：上海航天控制技术研究所
申请日： 2021-12-02 - 公布日： 2023-09-05 - 主分类号： G01C21/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于二次最优权重的星敏感器导航星库构建方法，步骤S1：构建固定的光轴指向集合，对基础星库进行遍历，根据遍历的所述基础星库中恒星在视场内的综合因素计算权重，并将计算权重后得到的最优的若干颗恒星列入导航星库中；步骤S2：将每一视场中未列入所述导航星库的恒星列入待删星库；步骤S3：根据所述待删星库，采用二次最优权重方法对所述导航星库进行补充，以构建星敏感器导航星库，本发明构建的导航星库，即满足导航星全天球均匀分布，又大幅度降低存储容量，还能提高星敏感器的姿态精度。
一种基于二次最优权重敏感导航构建方法

[发明专利]一种基于恒星定位的空间目标光学探测引导方法-CN202211714349.2在审
发明人：刘冰;潘迪;石峰源;叶宋杭;马有为 -专利权人：上海航天控制技术研究所
申请日： 2022-12-29 - 公布日： 2023-03-28 - 主分类号： G01C25/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于恒星定位的空间目标光学探测引导方法，包含以下步骤：步骤一、跟瞄相机拍摄星图，并传至测试设备；步骤二、记录星敏感器输出姿态四元数，测试设备从星图提取星点；步骤三、根据星敏感器姿态四元数和星敏感器与跟瞄相机的理论安装四元数进行星点投影，得到星敏感器和跟瞄相机标定安装四元数，校正跟瞄相机的指向偏差；步骤四、将标定安装四元数上传给电子线路盒，电子线路盒根据星敏感器姿态计算跟瞄相机指向天区并在视场内有星时开波门并提取星点，计算星点的恒星矢量，完成天文标定功能地面验证。本发明解决了小视场跟瞄相机找星的难题，基于恒星定位校准了跟瞄相机的指向偏差。
一种基于恒星定位空间目标光学探测引导方法

[发明专利]一种火星探测分离监视伴星的分离装置-CN202011371756.9有效
发明人：郑循江;吴迪;安双新;孙朔冬;叶志龙;胡雄超;曹卫卫;叶宋杭;谢廷安 -专利权人：上海航天控制技术研究所
申请日： 2020-11-30 - 公布日： 2022-12-23 - 主分类号： H01R13/24 文献下载
摘要：本发明公开了一种火星探测分离监视伴星的分离装置，包含：基座组件；多个导电针组件，置于基座组件内部；多个导电柱组件，分别与各个导电针组件的对应触点紧密接触；其中，每个导电针组件包含：弹簧座；导电弹簧，其一端固定在弹簧座上；导电针，固定在导电弹簧的另一端上，该导电针的顶端采用梅花端面且顶端电镀异种材料。本发明解决了真空冷焊及弹簧晃动带来的分离监视伴星本体姿态不稳的问题，小型化设计，易于安装且可靠性高，可以适用于深空探测的航天器。
一种火星探测分离监视伴星装置

[发明专利]一种星敏感器的组合成像驱动方法-CN201811073412.2有效
发明人：余路伟;周琦;毛晓楠;金荷;刘轩;沈艳萍;李新鹏;高原;叶宋杭 -专利权人：上海航天控制技术研究所
申请日： 2018-09-14 - 公布日： 2022-06-24 - 主分类号： G01C21/02 文献下载
摘要：一种星敏感器的组合成像驱动方法，生成窗口控制字，其包含驱动控制字和块控制字，块控制字包含行块控制字和列块控制字，驱动控制字用于表征采用全帧驱动模式或窗口驱动模式，行块控制字表征窗口所在位置的行区域，列块控制字表征窗口所在位置的列区域，读取窗口控制存储器的窗口控制字判断要求的驱动模式，若为全帧驱动模式，则逐行逐个读取全部像素获得全帧图像，若为窗口驱动模式，则对探测器进行积分电荷复位，然后累积曝光，最后根据窗口控制字中的块控制字采集窗口图像。本发明有效地提高了星点提取能力，保障了星敏感器的姿态有效性，减少了计算量，缩短了帧周期，提高了星敏感器的数据更新率，节省了资源占用，提高了星敏感器的动态性能。
一种敏感组合成像驱动方法

[发明专利]一种焦平面组件调节装置及方法-CN202010706939.5有效
发明人：张惠;杜伟峰;高文杰;谢廷安;叶宋杭;翟正一;武斌 -专利权人：上海航天控制技术研究所
申请日： 2020-07-21 - 公布日： 2022-04-05 - 主分类号： G02B7/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种焦平面组件调节装置及方法。焦平面组件由探测器和探测器安装板组成，调节装置包含固定螺钉、调节紧定用的螺丝和锁紧螺钉。探测器安装板的四个安装角设计成挠性结构，通过挠性设计保证探测器安装有六维自由度且具备必要强度，通过不同位置的调节紧定螺丝，可实现探测器安新板不同维度的调节，从而保证光学系统达到一定的精度要求，调节完成后通过锁紧螺钉进行锁死。本发明结构简单、调节方便，可实现焦平面的高精度装调，实现焦平面组件的六维调整。
一种平面组件调节装置方法

[发明专利]一种基于多帧累加算法的全天时星敏感器星点提取方法-CN202010024949.0有效
发明人：郑循江;叶志龙;孙朔冬;高原;叶宋杭;吴迪;何峰;武斌;吕进剑 -专利权人：上海航天控制技术研究所
申请日： 2020-01-10 - 公布日： 2021-09-07 - 主分类号： G01C21/02 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于多帧累加算法的全天时星敏感器星点提取方法。首先对星敏感器的探测星图进行去噪处理，随后对连续多帧去噪后的星图进行初步叠加操作，并采样图像下采样方式缩小星点信号区域，然后利用种子提取方法确定星点在下采样星图中的位置，采样连通域方法提取星点并对多帧叠加后的星点进行分类，随后计算星点偏移量并校正星点位置，得到多帧累加后的星图，并再次采样连通域方法提取多帧累加后的星点，最后以信噪比作为判据验证提取的星点。本发明星点提取方法适用于信噪比较低的星图，具有星图对比度提升明显、星点定位精度高等优点。
一种基于累加算法天时敏感星点提取方法

[发明专利]一种星敏感器抗杂散光性能验证与测试系统-CN202011387890.8在审
发明人：高文杰;杜伟峰;张惠;翟正一;谢廷安;叶宋杭;武斌 -专利权人：上海航天控制技术研究所
申请日： 2020-12-01 - 公布日： 2021-05-04 - 主分类号： G01C25/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种星敏感器抗杂散光性能验证与测试系统，包括：光学平台；太阳模拟器，其位于光学平台的一端，太阳模拟器用于发出准平行辐照光束；光束整形系统，其设置在靠近太阳模拟器的出口的位置处，光束整形系统用于对准平行辐照光束进行整形，得到与待测目标入光口尺寸相匹配的辐照光束；光学斩波器，其设置在靠近光束整形系统的出口位置处，光学斩波器用于对辐照光束进行调制并输出；机械运动装置，其设置在光学平台上，并靠近光学斩波器；待测目标，其设置在机械运动装置上，待测目标接受经调制的辐照光束照射，以评估待测目标的抗杂散光性能。本发明能够有效评定星敏感器的杂光抑制水平，为星敏感器的在轨应用提供测试与评估手段。
一种敏感器抗杂散光性能验证测试系统

[发明专利]星敏感器光学系统参数在轨自适应校正方法及系统-CN201811529675.X有效
发明人：金荷;周琦;任平川;叶宋杭;刘轩 -专利权人：上海航天控制技术研究所
申请日： 2018-12-14 - 公布日： 2021-03-16 - 主分类号： G01C25/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种星敏感器光学系统参数在轨自适应校正方法和系统。所述星敏感器光学系统参数在轨自适应校正方法包括：获取星敏感器光学系统参数；通过扩展卡尔曼滤波方法对星敏感器的焦距进行在轨更新。本发明的校正方法及系统仅对焦距进行最优化，从而大大减小了计算量，进而提高了其可行性和可靠性；进一步地，采用EKF算法进行滤波，减小了噪声对焦距更新结果的影响，进而进一步提高了系统的稳定性。
敏感光学系统参数自适应校正方法系统

[发明专利]星敏感器动态噪声等效角评估方法及系统-CN201811525346.8有效
发明人：胡雄超;闫晓军;吴永康;叶宋杭;李新鹏 -专利权人：上海航天控制技术研究所
申请日： 2018-12-13 - 公布日： 2021-02-02 - 主分类号： G01C25/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种星敏感器动态噪声等效角评估方法及系统。所述星敏感器动态噪声等效角评估方法包括：调节单星模拟器的星等；控制所述星敏感器以预设速度和预设运动，以获取星点质心包数据；根据获取到的星点质心包数据结合转台运动速度、运动轨迹以及外场观星数据，获取所述星敏感器动态噪声等效角。本发明的星敏感器动态噪声等效角评估方法及系统，采用单星模拟器进行计算，从而大大提高了数据的精度；同时采用预设轨迹兼顾星敏感器视场中心和视场边缘，因此可以分别测量水平方向和竖直方向的噪声等效角；控制转台以不同速度运动得到动态噪声等效角并且由于动态噪声等效角数据分析方法使用多项式拟合的方法从而大大提高了其精度和可靠性。
敏感动态噪声等效评估方法系统

[发明专利]一种机载式全天时星敏感器导航星库的制作方法-CN201811455926.4有效
发明人：叶志龙;高原;孙朔冬;叶宋杭;武斌 -专利权人：上海航天控制技术研究所
申请日： 2018-11-30 - 公布日： 2020-10-20 - 主分类号： G01C21/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种机载式全天时星敏感器导航星库的制作方法。根据全天时星敏工作的环境特点确定了其探测波段分析，选择了2MASS短波红外星库作为机载式全天时星敏感器的备选导航星库，根据星等不确定度属性以及观测结果数据置信度初次筛选得到J波段和H波段的基础星库，以0.5°为步长遍历全天球，并计算视场内每颗恒星的密集程度和暗密因子，进一步精简星库，同时根据星敏感器的光学参数将视场内的恒星映射到二维平面坐标上，采用一种扇形视场亮度优选原则，分别筛选四个扇区的恒星作为备选导航星。本发明能够在兼顾探测能力和恒星分布的条件下保证导航星库的覆盖性和鲁棒性，既可以实现星敏感器的定姿功能，也拓展实现星敏感器的工作时间和应用领域。
一种机载天时敏感导航制作方法

[发明专利]用于评估星敏感器热稳定性的观星测试装置和方法-CN201810916247.6有效
发明人：吴永康;叶宋杭;周琦;王燕清;胡雄超 -专利权人：上海航天控制技术研究所
申请日： 2018-08-13 - 公布日： 2020-08-28 - 主分类号： G01C25/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种评估星敏感器热稳定性的观星测试装置，包含：一体式支架，轴对称结构，其上多个安装面两两间的法线夹角相等，各安装面上对应设置相同的星敏感器；精密控温仪，包含电加热片和热敏电阻，粘贴在各星敏感器遮光罩的外侧面和底面安装面，进行温度采集和闭环控制；防风保护罩，罩设在安装有多个星敏感器的一体式支架的外部，并安装在外场观星试验平台上；测试工控机，与一体式支架间隔设置，与各星敏感器通过电缆连接。本发明还提供一种评估星敏感器热稳定性的观星测试方法。本发明通过共安装基准、主动控温、隔热防风等技术手段，利用相同星敏感器的热稳定特性一致的特点，提供准确有效的星敏感器热稳定性的量化评估方法。
用于评估敏感热稳定性观星测试装置方法

[发明专利]一种模糊星图复原方法-CN201911100572.6在审
发明人：郑循江;孙朔冬;叶志龙;高原;叶宋杭;何峰;孙少勇;曹卫卫;陈纾;吴迪;徐亚娟;张磊 -专利权人：上海航天控制技术研究所
申请日： 2019-11-12 - 公布日： 2020-03-27 - 主分类号： G06T5/00 文献下载
摘要：一种模糊星图复原方法，使用局部平滑的全变差和非局部自适应的组稀疏作为图像先验知识，将观测约束与局部平滑的全变差约束和非局部自适应的组稀疏约束相结合，形成混合正则化目标函数，使用基于Split‑Bregman的迭代算法求解混合正则化目标函数，得到原始星图。本发明可以在迭代期间彼此促进以获得整体最优，可以有效地解决目标函数的优化问题并保证收敛，解决了星敏感器在大动态运动条件所发生的星点拖尾模糊问题，有效的提高复原图像的视觉质量。
一种模糊星图复原方法

[发明专利]一种星敏感器在轨维护系统及方法-CN201811407196.0有效
发明人：刘轩;任平川;余路伟;杨宵;叶宋杭;周琦;毛晓楠;金荷 -专利权人：上海航天控制技术研究所
申请日： 2018-11-23 - 公布日： 2020-03-24 - 主分类号： G05B19/042 文献下载
摘要：一种星敏感器在轨维护系统及方法，指令模块解析指令类别，软件上注模块解析指令模块发送的软件上注命令得到软件上注数据，并完成与CPU模块关于软件上注数据的交互，软件编程模块解析指令模块发送的软件编程命令得到软件编程数据，并完成与CPU模块关于软件编程数据的交互，软件下传模块解析指令模块发送的软件下传命令得到软件下传数据，并完成与CPU模块关于软件下传数据的交互。本发明将软件上注、软件编程和软件下传功能模块化集成到FPGA中，集成度高、功耗低、可靠性高，指令模块在轨修改软件参数、数据及新增功能项，灵活性强，基于FPGA实现全部功能，实时采集监测星敏感器应用软件数据，保证了星敏感器运行状态，提高了星敏感器使用精度和安全性。
一种敏感维护系统方法

[发明专利]一种星敏感器时间同步信号校时方法和逻辑电路-CN201811480855.3有效
发明人：余路伟;周琦;毛晓楠;任平川;杨宵;刘轩;叶宋杭;高原;练达 -专利权人：上海航天控制技术研究所
申请日： 2018-12-05 - 公布日： 2020-03-24 - 主分类号： H04J3/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种星敏感器时间同步信号校时方法和逻辑电路，以ETR信号为基准，周期性地产生ITR信号，确保内外时间基准的一致性。在ETR信号丢失的情况下，保持ITR信号高精度地持续输出。当重新收到ETR信号时，立即与其校时。根据星敏感器的不同需求，提供同步或异步的ITR信号。
一种敏感时间同步信号时方逻辑电路

[发明专利]一种星载多探头高精度星敏感器测试方法-CN201710401046.8有效
发明人：叶志龙;孙朔冬;郑循江;叶宋杭;李金晶 -专利权人：上海航天控制技术研究所
申请日： 2017-05-31 - 公布日： 2019-12-20 - 主分类号： G01C25/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种星载多探头高精度星敏感器测试方法，属于航天测量控制技术领域，步骤为：(1)从星敏感器的多个光电探头中选择任意一个光电探头作为基准光电探头，并将除所述基准光电探头外的任意一个光电探头作为非基准光电探头；(2)获取基准光电探头的轨道四元数，并根据所述轨道四元数以及安装角度，获取所述非基准光电探头的轨道四元数；(3)根据步骤(2)得到的所述轨道四元数获取所述非基准光学探头指向的天区恒星的二维平面坐标；(4)根据步骤(3)得到的所述二维平面坐标解算所述星敏感器的姿态四元数；(5)根据步骤(4)得到的姿态四元数获取所述星敏感器的姿态信息并根据所述姿态信息对所述星敏感器的工作状态进行分析。
一种星载多探头高精度敏感测试方法

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