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公开(公告)号：CN103148840A
公开(公告)日：2013-06-12
申请号：CN201310023864.0
申请日：2013-01-23
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01C11/04
Abstract: 本发明涉及一种地球紫外像的质心坐标提取方法，如下：读取紫外光学相机拍摄地球紫外波段像的图像；利用边缘检测方法，判断地球紫外波段像似“环”状的图像还是似“弧”状的图像，地球紫外波段像似“环”状的图像，适当选取“环”上三个点，以这三个点作“环”的圆心，该圆心就是地球质心，地球紫外波段像似“弧”状的图像，选取“弧”的两个端点和“弧”的中心点，以这三个点作“弧”的圆心，该圆心就是地球质心。本发明能够提取较高精度的地球紫外像点位置，从而为飞行器提高了导航精度；不管飞行器星下点是“日出”、“午后”还是“日落”，都能正确提取地球紫外像的质心。
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公开(公告)号：CN102261921B
公开(公告)日：2013-01-30
申请号：CN201110157907.5
申请日：2011-06-14
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明提供一种修正大气折射对星敏感器精度影响的方法。步骤包括：根据星敏感器像的光轴指向计算星敏感器光轴指向的天顶距；采用星图识别算法，识别星敏感器视场内恒星星像坐标；计算星敏感器视场内已经识别恒星的天顶距；将大气折射值分解到星敏感器像空间坐标系下的X轴方向分量和Y轴方向的分量；利用所有成功识别恒星星像减去由于大气折射值带来的偏差ΔX和ΔY，计算姿态四元数。本发明消除大气折射影响后，使星敏感器为舰船、导弹、机载等低空飞行的飞行器提供高精度的导航信息，载体采用修正大气折射后高精度的导航信息后，为载体规划更优的导航路径提供了基础，从而进一步减少了载体的燃料消耗，提高了效率。
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公开(公告)号：CN102706327A
公开(公告)日：2012-10-03
申请号：CN201210129503.X
申请日：2012-04-20
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01C11/00
Abstract: 本发明提供一种多功能可见光敏感器系统及其设计方法。由光学系统模块、CCD和驱动模块、信号处理模块组成，光学系统模块连接CCD和驱动模块，CCD和驱动模块连接信号处理模块。设计步骤包括光学系统模块的设计、CCD和驱动模块的设计和信号处理模块的设计；CCD和驱动模块主要包含CCD传感器和FPGA，CCD和驱动模块采用以FPGA为主控芯片的模块，信号处理模块是以DSP芯片为中心的模块，主要包括SRAM、FLASH、与计算机通信接口。本发明与多个独立敏感器相比，质量小、体积小、功耗小；具有高度的集成化和模块化；在降低敏感器质量的前提下，即能完成星敏感器功能，又能完成太阳敏感器的功能。
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公开(公告)号：CN102128623B
公开(公告)日：2012-08-22
申请号：CN201010571249.X
申请日：2010-12-02
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01C21/02
Abstract: 本发明提供一种避免全天球搜索、减少识别时间、提高识别率的星敏感器快速星图识别方法。步骤包括：获得一幅完整星图的同时，利用陀螺组合系统获取当前星敏感器的粗姿态；星敏感器利用粗姿态从星表中搜索视场内所有恒星，计算视场内所有恒星在像平面内的可能位置；扫描以这些位置为中心的星图小区域，提取相应的观测星星像坐标；利用视场内所有恒星，对提取的观测星进行识别；把识别结果发送给姿态计算模块计算当前星敏感器的姿态。本发明利用传感器信息预测星敏感器视场内可能的恒星，从星图中提取观测星星像坐标时，只需要扫描星图中可能位置范围，避免扫描整个星图的过程；避免了全天球搜索，从而减少了识别时间，提高了识别率。
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公开(公告)号：CN102288175A
公开(公告)日：2011-12-21
申请号：CN201110118974.6
申请日：2011-05-10
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01C21/02
Abstract: 本发明提供一种满足飞行器在大角速度机动时纯采用星敏感器进行姿态测控要求的适用于星敏感器的自主预报方法。步骤包括：计算四元素偏差Δq；计算从T1时刻的姿态到T2时刻姿态转轴的转角Φ12；结合ΔT＝T2-T1，计算星敏感器角速度为|ω|＝Φ12/ΔT；根据T2时刻的姿态四元数q′预报T3时刻的姿态四元数q″′＝q′Δq′；利用预报的当前时刻T3姿态四元数q″′搜索出当前时刻T3星敏感器视场内所有恒星，并预报出这些恒星的星像坐标；本发明根据星敏感器最新两帧输出姿态，自主预报后续任何时刻的姿态，并根据预报的姿态来预报视场内所有恒星的预报星像坐标；由于预报后视场内所有恒星都为已知恒星，因此避免了获取未知恒星的过程，从而提高了所获取恒星信息的可靠性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN102279002A
公开(公告)日：2011-12-14
申请号：CN201110174104.0
申请日：2011-06-27
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明提供一种星敏感器测量坐标系与载体坐标系转换矩阵的标定方法。步骤包括：计算载体坐标系在天-东-北坐标系的三轴姿态；计算载体坐标系在天-东-北坐标系姿态矩阵利用公式[ER]＝Rz(θg)，计算星敏感器测量坐标系在WGS84坐标系下的姿态；利用公式计算星敏感器测量坐标系在天-东-北坐标系下姿态；计算星敏感器测量坐标系在天-东-北坐标系下的姿态矩阵A(q天-北-东)。本发明避免载体坐标系与载体立方镜坐标系之间的转换矩阵带来的误差，随时标定星敏感器测量坐标系与载体坐标系之间的转换矩阵，标定不受时间和空间的限制，避免由于长时间后载体的震动而造成星敏感器测量坐标系与载体坐标系的偏差。
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公开(公告)号：CN102252673A
公开(公告)日：2011-11-23
申请号：CN201110148306.8
申请日：2011-06-03
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01C21/02
Abstract: 本发明提供一种星敏感器在轨光行差的修正方法。步骤包括：根据公式计算卫星的周年光行差常数；利用星载设备，测量卫星在惯性坐标系下的线速度；计算卫星在惯性坐标系下的姿态；计算星敏感器在惯性坐标系下的光轴指向；计算垂直于星敏感器光轴指向在惯性坐标系下的线速度；计算垂直于星敏感器光轴指向的周日光行差常数；计算星敏感器视场内恒星指向与光轴指向的夹角；计算所有因素造成的光行差合成；计算姿态四元数。本发明推导出了消除星敏感器周日光行差、周年光行差以及太阳本动光行差的数学模型，采用该模型消除光行差后，能进一步为飞行器提供高精度的姿态信息，为无陀螺的飞行器采用姿态来计算角速度，能进一步提高计算角速度的精度。
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公开(公告)号：CN102081360A
公开(公告)日：2011-06-01
申请号：CN201110045351.0
申请日：2011-02-25
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G05B17/02
Abstract: 本发明提供一种惯性天文组合导航半物理实验系统。它是由惯性系统、星空模拟系统、星敏感器、导航计算机和导航监视计算机组成的，惯性系统通过RS-422连接导航计算机，导航计算机通过RS-422分别连接星敏感器和导航监视计算机，导航监视计算机通过以太网连接惯性系统，星敏感器通过RS-422连接星空模拟系统，星空模拟系统通过以太网连接惯性系统。本发明惯性天文组合导航半物理实验系统，仿真初始参数可控、导航性能直观显示、可扩展性好；系统不仅能够演示组合导航系统的工作流程，而且能够有效验证各种导航算法；本发明为型号预研和立项提供基本依据，为工程应用打下良好的基础。
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公开(公告)号：CN106289238B
公开(公告)日：2019-02-26
申请号：CN201610624240.8
申请日：2016-08-02
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明提供了一种星敏感器数据优化处理方法，属于数据优化处理方法技术领域。本发明的方法可用于星敏感器测量数据处理，提高星敏感器姿态输出稳定度和精度。本发明的方法主要是对星敏感器测量数据进行改进的转换、抽取、插值、滤波，然后利用融合Allan方差的小波分析方法对星敏感器输出数据进行优化处理，提升星敏感器输出姿态的稳定度和精度。本发明的方法主要优点有：1)准确剔除野值，提升错误冗余能力；2)平滑并消除低频趋势，提升抗干扰能力；3)保证数据连续且等间隔，提升输出姿态稳定度；4)抑制内部工作噪声和观测环境噪声，有效提高信噪比；5)提升星敏感器输出姿态信息精度。
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公开(公告)号：CN106382927A
公开(公告)日：2017-02-08
申请号：CN201610693831.0
申请日：2016-08-19
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01C21/02
Abstract: 本发明提供了一种基于卫星识别的星敏感器自主导航方法，属于星敏感器自主导航方法技术领域。本发明可实现基于星敏感器的全自主导航，为载体提供高精度且不随时间发散的姿态和位置信息。本发明的方法是创建卫星星图以及创建融合星图，并根据视场中所有天体与该星图的匹配，获得恒星、卫星的全部信息及姿态信息。根据获得的恒星与行星信息，采用改进的星光角距方法进行高精度的定位，进而完成载体姿态信息的转换，实现真正意义上的基于星敏感器的全自主导航方法。本发明的优点：1)采用卫星信息，具有良好的适应性和灵活性；2)采用卫星定位，具有良好的稳定性和精度；3)采用冗余多星解算，抗干扰；4)采用融合星图匹配，增加了信息可靠性。
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