[发明专利]利用并行流水线机制提高星敏感器数据更新率的方法

摘要

本发明提供一种利用并行流水线机制提高星敏感器数据更新率的方法。在本帧图像的数据处理结束时刻立即启动下帧图像的曝光，存储本帧图像、从本帧图像中提取星像坐标、对提取的星像进行识别、计算当前帧的姿态以及把识别的结果发送给导航计算机过程和下帧图像的曝光同步进行。本发明提高了星敏感器的数据更新率，硬件代价小，系统可实现性好。由于系统应用的需要，增加积分时间、图像存储时间、星像提取时间与星图识别时间和姿态计算时间或者姿态数据通信输出时间，不会降低星敏感器的数据更新率；虽然提高了星敏感器数据更新率，但是不会降低星敏感器的数据精度；由于提高了星敏感器数据更新率，因此也进一步提高了星敏感器的动态性能。

主权项

一种利用并行流水线机制提高星敏感器数据更新率的方法，其特征在于：星敏感器采用流水结构工作模式，星敏感器将图像曝光部分、图像存储部分、星像提取时间、星图识别时间、姿态计算部分、姿态数据通信输出部分并行处理，星敏感器整机的数据更新时间为流水结构中最慢的一级所占用的时间，即T为：T＝max{Ti，Tr+Tp+Tc}星敏感器流水结构第一种工作模式的实现方法为：在本帧图像的数据处理结束时刻立即启动下帧图像的曝光，存储本帧图像、从本帧图像中提取星像坐标、对提取的星像进行识别、计算当前帧的姿态以及把识别的结果发送给导航计算机过程和下帧图像的曝光同步进行；由于图像存储和图像数据处理两个过程共用同一个图像存储器，因此必须在下帧图像光积分结束之前完成对本帧图像数据的处理，实际工程中，由于星图恒星个数变化和杂光等影响可能会导致各帧图像数据处理时间的不确定，因此在实际实现时需要留出一定的时间余量，由于硬件条件决定着保存图像时间的长短，受到工程应用的限制，很难选取比较快速的硬件条件，导致图像存储时间Tr较长，于是采用更高级的流水线模式，即T为：T＝max{Ti，Tr，Tp+Tc}；这就是星敏感器流水结构第二种工作模式，具体实现方法为：在本帧图像的数据处理结束时刻立即启动下帧图像的曝光，并立即存储本帧图像，从上帧图像中提取星像坐标、对提取的星像进行识别、计算上帧的姿态以及把识别的结果发送给导航计算机过程，存储本帧图像过程河下帧图像的曝光同步进行；实际工程中，需要考虑各种因素导致各帧图像数据处理时间的不确定，因此在实际实现时需要留出一定的时间余量。