[发明专利]一种折射星的模拟方法

摘要

本发明涉及一种折射星的模拟方法，其特征在于步骤1扫描星表，判断当前恒星是否为折射星；若判断为折射星,则进入步骤2,否则继续扫描；步骤2计算星光折射角；步骤3求解折射星视位置的赤经、赤纬；步骤4判断折射星的折射星光是否被星敏感器捕捉到；若判断折射星的折射星光被星敏感器捕捉到,则进入步骤5,否则返回步骤1；步骤5进行星点成像中心计算并生成模拟折射星图。

主权项

一种折射星的模拟方法，其特征在于:步骤1：扫描星表，判断当前恒星是否为折射星；若判断为折射星,则进入步骤2,否则继续扫描；步骤2：计算星光折射角；星光折射角通过解如下方程组获得，ha=r2-u2+utanR-Reha=57.081+2.531e[0.981ln(R)-8.689]-6.441ln(R)]]>式中，ha为折射视高度；u＝|r·u|＝|xsx+ysy+zsz|，u＝[sx sy sz]T为折射前的星光矢量，sx、sy、sz为恒星在天球坐标系的方向矢量，可通过查找星表得到；R为星光折射角；步骤3：求解折射星视位置的赤经、赤纬；步骤4：判断折射星的折射星光是否被星敏感器捕捉到；若判断折射星的折射星光被星敏感器捕捉到,则进入步骤5,否则返回步骤1；步骤5：进行星点成像中心计算并生成模拟折射星图；具体包括如下步骤，步骤5.1：星等到灰度的模拟；将恒星在星敏感器中成像的亮度用灰度表示，在基本星表中星等的范围是‑1至11之间的浮点型数，取0到6星等的恒星，令d为观测星的星等，g为所成像的灰度值，则模拟恒星在像平面的灰度为：g＝100+20·(6‑d)步骤5.2：星点成像中心模拟；通过如下公式计算折射星成像中心位置(xs,ys)，xs=Nx2·1tan(θFOV/2)·cosδsin(γ-γ0)sinδsinδ0+cosδcosδ0cos(γ-γ0)ys=Ny2·1tan(θFOV/2)·sinδcosδ0-cosδsinδ0cos(γ-γ0)sinδsinδ0+cosδcosδ0cos(γ-γ0)]]>式中，Nx、Ny分别为星敏感器像平面两个方向的像素数目；θFOV为星敏感器的视场角；γ0、δ0分别星敏感器的视轴指向所对应的赤经、赤纬；γ和δ分别为折射星视位置的赤经和赤纬；步骤5.3：星象点模拟；星像能量分布公式如下，式中，σ代表星点扩散半径表示星点弥散斑的大小，(xo,yo)为像平面的像元坐标，f(xo,yo)为像元(xo,yo)对应的灰度值；步骤5.4：星图生成；根据星敏感器的参数设定好星点扩散半径、背景灰度和背景噪声后生成的数字星图可表示为，P(xo,yo)＝f(xo,yo)+B+NB(xo,yo)+N(xo,yo)式中，B为背景的灰度值，NB(xo,yo)为背景噪声，设置为均值为0，方差为σB的高斯白噪声；N(xo,yo)为随机噪声，设置为均值为0，方差为σN的高斯白噪声。