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[发明专利]一种快速鲁棒图像杂光抑制的方法及系统-CN201810770994.3有效
发明人：刘达;郝云彩;张春明;米强;顾营迎;钟红军 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2018-07-13 - 公布日： 2022-03-04 - 主分类号： G06T5/00 文献下载
摘要：一种快速鲁棒图像杂光抑制的方法及系统，采用当前像素周围像素求均值的方法获取背景杂光图像,复杂度低；同时直接用数学分解的过程计算背景杂光图像，计算过程简单，适于嵌入式平台的运行；在高频处理(50Hz)的要求下，采用简化的求取图像低频信息的方法，每个像素的低频信息通过周围像素值加权得到；这样准确获取到了图像的低频信息，即背景杂光图像，便于后续求高频星点信息；整个计算过程在程序中，只需要加减和移位操作，便于嵌入式平台的实现。
一种快速图像抑制方法系统

[发明专利]一种亚孔径阵列干涉星敏感器-CN202110325926.8在审
发明人： 郝云彩 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2021-03-26 - 公布日： 2021-06-29 - 主分类号： G01C21/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种亚孔径阵列干涉成像星敏感器，可应用于航天器姿态测量和旋转角速率测量技术领域。本发明提出的亚孔阵干涉星敏感器，使一颗恒星所成的像转化为一个包含多个星点的星点簇，增加了星点定位的采样样本数量，可使单星点定位随机误差降低为现有技术的星点定位精度提高倍，使得现有技术星敏感器的最高精度水平能够从0.1〞量级提升到0.01〞量级以上，大大地提高了星敏感器性能。本发明适用于一切视角不大于1°的点状目标成像定位的应用场合。
一种孔径阵列干涉敏感

[发明专利]一种星敏感器成像结构-CN201310700784.4有效
发明人： 郝云彩 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2013-12-18 - 公布日： 2021-02-05 - 主分类号： G02B13/14 文献下载
摘要：本发明及一种飞行器姿态控制系统所应用的恒星测量敏感器，尤其是涉及一种星敏感器成像结构，包括光学成像镜头（1）、消杂光光纤面板（2）和光电探测器（3）三部分；在焦平面处引入消杂光光纤面板（2）前端面，在消杂光光纤面板（2）的出口端面密贴光电探测器（3）；所述消杂光光纤面板（2）、光电探测器（3）感光面与光学成像镜头（1）光轴垂直。本发明由于采用了消杂光光纤面板，不但使星敏感器光学系统本身具有了消杂光功能，而且还可以使得现有技术中的遮光罩尺寸和重量大幅度减小，甚至完全不用遮光罩，大幅度增强星敏感器的消杂光能力，并且减小了遮光罩得尺寸重量，节省成本和资源，更加便于星体上安装。
一种敏感成像结构

[发明专利]一种反射式星敏感器-CN201710694616.7有效
发明人： 郝云彩 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2017-08-15 - 公布日： 2020-09-18 - 主分类号： G01C21/02 文献下载
摘要：一种反射式星敏感器，包括离轴三反射式光学系统、遮光罩、探测器、信息处理器，光学系统为带有中间像光栏和里奥光栏的离轴三反射镜系统，探测器为固体成像器件，信息处理器为嵌入式类型的具有采集、存储探测器所成的光电数字图像并计算输出姿态信息的系统。本发明的星敏感器同时具备了现有技术所不能同时具备一系列优点，诸如无色差带来的星敏感器低频误差、采用接近零热膨胀系数的光机材料所带来的极小光轴热漂移、采用中间像光栏和里奥光栏带来的消杂光方便性等等。
一种反射敏感

[发明专利]一种恒星陀螺敏感器-CN201710694606.3有效
发明人： 郝云彩;刘达 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2017-08-15 - 公布日： 2020-08-14 - 主分类号： G01C21/02 文献下载
摘要：一种恒星陀螺敏感器，包括遮光罩、第一级光学系统、支撑结构、像增强器等；遮光罩安装于支撑结构的前端，第一级光学系统安装于支撑结构内部，遮光罩位于第一级光学系统，用于消除杂光；像增强器的安装在第一级光学系统的后端焦平面处，像增强器的前端光电阴极感光面与第一级光学系统的焦平面重合；第二级光学系统位于像增强器之后，像增强器后端的成像荧光屏位于第二级光学系统的物面上；第二级光学系统的像面与光电探测器的感光面重合；探测器电路对光电探测器进行驱动与成像，信息处理单元采集到探测器电路获取的数字图像并存储于信息处理单元中。
一种恒星陀螺敏感

[发明专利]一种无太阳抑制角星敏感器-CN201710940361.8有效
发明人： 郝云彩 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2017-10-11 - 公布日： 2020-03-24 - 主分类号： G01C21/02 文献下载
摘要：一种无太阳抑制角星敏感器，包括一次像光学系统等；恒星和太阳目标光线由外遮光罩进入一次像光学系统后，经过起偏器产生线偏振光，线偏振光经过一级空间光调制器，到达一次像光栏，成一次像，再继续经过二级空间光调制器到达二次像光学系统后，到达里奥光栏，由里奥光栏经过三级空间光调制器到达光电探测器，在光电探测器上成二次像；信息处理器采集并储存光电探测器输出的数字图像；信息处理器、光电探测器、一级空间光调制器、二级空间光调制器、三级空间光调制器构成反馈控制系统。本发明能够克服太阳在星敏感器半视场角和太阳抑制角之间入射的结构散射杂光影响，还能够解决太阳光直接进入星敏感器视场角内的像面杂光抑制问题。
一种太阳抑制敏感

[发明专利]一种星敏感器温场测量和指向温漂补偿方法-CN201810461071.X有效
发明人： 郝云彩;余成武;陈建峰;梁士通 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2018-05-15 - 公布日： 2019-12-20 - 主分类号： G01K11/32 文献下载
摘要：一种星敏感器温场测量和指向温漂补偿方法，包括步骤如下：一，计算得到若干组在星敏感器在设定工作温度场分布下的光轴漂移量和热离焦量；二，根据步骤一计算结果，确定能够敏感到光轴漂移量和热离焦量的最少的测温点数量和测温点分布；三，根据步骤一所建模型和步骤二确定的测温点布局预设若干加热器，并计算分析确定控温点数量和分布；四，得到若干相似温度场样本区域的光轴漂移量和热离焦量数学拟合公式，解算出温度场变化当前值的光轴漂移量和热离焦量；五，通过温场试验标定对步骤四的光轴漂移量和热离焦量数学拟合公式进行校正；六，计算星敏感器光轴指向的测量数据补偿量。本发明降低了星敏感器光轴热漂移带来的低频率误差。
离焦量漂移量光轴星敏感器测温点星敏感器光轴指向数学拟合温场测量温漂补偿加热器温度场变化温度场分布测量数据计算分析样本区域补偿量低频率控温点热漂移温度场标定解算温场预设校正试验

[发明专利]一种全天球星图识别方法-CN201810461474.4有效
发明人：刘达;郝云彩;张春明;张俊;米强;程会艳;张洪健;李春艳 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2018-05-15 - 公布日： 2019-10-18 - 主分类号： G01C21/02 文献下载
摘要：一种全天球星图识别方法。首先提取拍摄星图图像中距离最远的两个星点A、B；在星图图像中除A、B两点外的其它星点中，提取与A、B距离之和最远的的星点C；提取与A、B、C距离之和最远的星点D。在导航星表1中进行查找，满足与A、B、C、D三个星点距离及能量匹配的星图区域，作为初选区域。在拍摄的星图内提取出的星点，如果待识别星与图边界满足一定范围，则在该星周围若干范围内，分别取三颗星形成距离角度组合，用于识别该颗星。依次识别完所有拍摄的星图内的星点后，在识别出的星点中，选取距离其他星夹角最近的一颗星，以该星为中心，角距T度范围外的星剔除；保存剩余的识别星集合，识别过程结束。
星点星图识别星图图像天球拍摄导航星表过程结束中距离角距初选匹配剔除集合查找保存

[发明专利]一种无遮光罩星敏感器-CN201310698643.3有效
发明人： 郝云彩 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2013-12-18 - 公布日： 2019-08-09 - 主分类号： G01C21/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种飞行器姿态控制系统所应用的恒星测量敏感器，尤其是涉及一种不用遮光罩即可满足消杂光要求的星敏感器，包括整机结构、光电探测器及其成像电路、数据信息处理电路、软件、输入输出接口和内消光光学系统，可依赖内消光光学系统实现无遮光罩设计；所述内消光光学系统括光学成像镜头、消杂光光纤面板和光电探测器三部分；在焦平面处引入消杂光光纤面板前端面，在消杂光光纤面板的出口端面密贴光电探测器；所述消杂光光纤面板、光电探测器感光面与光学成像镜头光轴垂直。本发明使星敏感器光学系统本身具有了消杂光功能，而且还可以使得现有技术中的遮光罩尺寸和重量大幅度减小，甚至不用遮光罩，节省成本和资源，更加便于星体上安装。
一种遮光敏感

[发明专利]一种具有中间像的星敏感器成像结构-CN201310698738.5有效
发明人： 郝云彩 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2013-12-18 - 公布日： 2019-07-12 - 主分类号： G01C21/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种具有中间像的星敏感器成像结构，包括第一级镜头、中间消杂光光纤面板、第二级镜头、探测器消杂光光纤面板和光电探测器；所述结构第一次成像由第一级镜头成中间像，第二次成像由第二级镜头成最终像，两次成像均为像方远心光路；所述中间消杂光光纤面板设置在第一级镜头的成像平面处，其前端面与第一级镜头像面一致，后端面作为第二次成像的目标；所述探测器消杂光光纤面板安装在第二级镜头的像面处，其出口面紧密贴合光电探测器。本发明使星敏感器光学系统本身具有了消杂光功能，还可以使遮光罩尺寸和重量大幅度减小，甚至不用遮光罩，节省成本和资源，更加便于星体上安装。
一种具有中间敏感成像结构

[发明专利]一种内消杂光星敏感器-CN201310698717.3有效
发明人： 郝云彩 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2013-12-18 - 公布日： 2019-07-12 - 主分类号： G01C21/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种不用遮光罩即可满足消杂光要求的星敏感器，包括整机结构、光电探测器及其成像电路、数据信息处理电路、软件、输入输出接口和内消光光学系统；所述内消光光学系统由第一级镜头、中间消杂光光纤面板、第二级镜头、探测器消杂光光纤面板和光电探测器构成；第一次成像由第一级镜头成中间像，第二次成像由第二级镜头成最终像；所述中间消杂光光纤面板设置在第一级镜头的成像平面处，其前端面与第一级镜头像面一致，后端面作为第二次成像的目标；所述探测器消杂光光纤面板安装在第二级镜头的像面处，其出口面紧密贴合光电探测器。本发明的有点在于：减小尺寸和重量；光纤面板的光线方向滤光器，杂光抑制角接近视场角，差距在3°以内。
一种内消杂光星敏感

[发明专利]一种基于碳纳米管遮光罩的星敏感器的杂光测试方法-CN201610206650.0有效
发明人：梁士通;郝云彩;余成武;梅志武;钟俊;隋杰;张瀚文;张宏 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2016-04-05 - 公布日： 2018-12-21 - 主分类号： G01C25/00 文献下载
摘要：一种基于碳纳米管遮光罩的星敏感器的杂光测试方法，包括：步骤一、安装测试系统；步骤二、记录待测星敏感器(9)光轴与杂散光阑(5)入射光束垂直时待测星敏感器(9)探测器的杂光图像IMG₉₀；步骤三、改变待测星敏感器(9)和杂散光阑(5)入射光束间的夹角，测试不同角度θ_i对应的待测星敏感器(9)探测器上的杂光图像IMGN_i；步骤四、将IMGN_i与IMG₉₀相减，得到不同角度θ_i对应的图像数据IMG_i；步骤六、计算图像数据IMG_i的图像灰度数据平均值DN；步骤七、计算杂光照度E_ccd(i)：步骤八、计算获得点源透射比PST曲线。本发明解决了高吸收率碳纳米管涂层的杂光抑制能力测试问题，测试准确度高，适用于各类型光学系统的杂光抑制能力测试，通用性强。
一种基于纳米遮光敏感测试方法

[发明专利]一种在钛合金基底上控制碳纳米管生长定向性的方法-CN201510980712.9有效
发明人： 郝云彩;骞伟中;余成武;于翔;杨淑慧;黄佳琦;梅志武;梁士通 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2015-12-23 - 公布日： 2018-08-07 - 主分类号： C23C16/02 文献下载
摘要：一种在钛合金基底上控制碳纳米管生长定向性的方法，包括在钛合金基底表面镀上适当厚度的氧化物层，然后再镀上过渡金属层。通过氧化物层的厚度来控制钛合金表面的平整性，通过过渡金属层厚度来控制生成碳纳米管的金属颗粒的密度以及生成碳纳米管的密度，从而达到钛合金基底上控制良好碳纳米管定向性的目的。本方法可适用于平面、曲面或者平面与曲面组合的各种复杂形状的钛合金器件，生长长度0.01～0.5cm，曲折因子1.1～1.001的定向碳纳米管束，具有操作成本低，器件质量高，吸光率高的优点。
一种钛合金基底控制纳米生长向性方法

[发明专利]一种在基片上生长碳纳米管阵列的方法-CN201610080489.7有效
发明人： 郝云彩;巩前明;朱宏伟;余成武;梁士通;梅志武;李兆光;申坤;孟宪刚 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2016-02-04 - 公布日： 2018-07-24 - 主分类号： C01B32/16 文献下载
摘要：一种在基片上生长碳纳米管阵列的方法，步骤为：(1)采用表面微纳电化学工艺制备基片；(2)将基片置入碳纳米管反应炉中，往反应炉中通入氩气，并在氩气保护下将碳纳米管反应炉内部加热至碳纳米管生长所需温度；(3)当氩气充满碳纳米管反应炉后，调整氩气流量，同时向碳纳米管反应炉内通入氢气；(4)当氢气的流量稳定并充满碳纳米管反应炉后，向碳纳米管反应炉内通入液态碳源及催化剂；(5)根据碳纳米管阵列所需高度设定反应时间，反应完毕后，停止通入液态碳源及催化剂，并切断氢气；(6)将碳纳米管反应炉的生长区继续加热，通过热处理重融基片表面；(7)停止加热，并调小氩气的流量，待冷却至室温后从碳纳米管反应炉内取出基片样件。
一种基片上生长纳米阵列方法

[发明专利]一种碳纳米管遮光罩的优化设计方法-CN201610207443.7有效
发明人：梁士通;郝云彩;余成武;梅志武;张运方;刘婧;陈建峰 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2016-04-05 - 公布日： 2018-05-01 - 主分类号： G02B27/00 文献下载
摘要：一种碳纳米管遮光罩的优化设计方法，包括步骤如下一、确定遮光罩(1)的长度、直径和各挡光环的刃口位置；二、确定加权系数w1，w2的值；三、建立优化目标函数TWij；四、计算获得TWij；如果TWij>ε，ε为目标值，进入步骤五；如果TWij≤ε，获得TWij对应的α1j,α2j,...,αij,...αnj，进入步骤七；五、计算各挡光环散射光能量进入光学系统(2)的能量D1,D2,...,Dn并排序；六、对D1,D2,...,Dn中最大值对应的挡光环与光轴的夹角αij进行调整，返回步骤三；七、根据获得的各挡光环与光轴的夹角的最终值，获得各挡光环的位置。本发明解决了基于碳纳米高吸收率涂层遮光罩的设计问题，解决了目前设计方法中重杂光强度而忽略杂光分布均匀性的问题。
一种纳米遮光优化设计方法

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