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公开(公告)号：CN103344256B
公开(公告)日：2015-07-08
申请号：CN201310270255.5
申请日：2013-06-19
申请人： 哈尔滨工业大学
IPC分类号： G01C25/00
摘要： 本发明涉及一种多视场星敏感器实验室测试方法，方法如下：动力学仿真计算机根据用户设置的初始轨道参数、轨道动力学、第一视场、第二视场和第三视场与飞行器之间的安装方向，分别生成第一视场、第二视场和第三视场的恒星星图，并通过VGA并行地发送到第一多星模拟器，第二多星模拟器和第三多星模拟器，多视场星敏感器的各视场分别拍摄这些星图，进行融合解算。由于该测试方法能够完全模拟外场的实际测试环境，因此可以测试多视场星敏感器的可靠性、鲁棒性等。多视场星敏感器采用数据融合的方法能够提高星敏感器滚动角的精度，此外该方法还可以测试单视场的星敏感器，因此增加了测试设备的通用性，降低了测试设备成本。
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公开(公告)号：CN103175526A
公开(公告)日：2013-06-26
申请号：CN201310053071.3
申请日：2013-02-01
申请人： 哈尔滨工业大学
IPC分类号： G01C21/02
摘要： 本发明涉及一种高动态下恒星星像恢复方法，如下：首先根据前两帧的姿态信息预测当前帧的姿态，预测当前帧的姿态和恒星天球下的赤经和赤纬计算恒星当前帧的星像中心；其次根据当前帧的姿态和前一帧的姿态分别计算的光轴指向，并计算出这两个光轴指向的夹角，利用公式(FOV是星敏感器视场，PIX是星敏感器图像传感器面阵大小，η是光轴指向之间的夹角)计算恒星星像分布半径R，以计算恒星星像中心，在恒星星像分布半径范围内，把恒星星像“平移”成“连续”的分布，恒星星像“平移”后，恒星星像的服从二维高斯分布，可以采用二维高斯函数来表示；最后采用重心法来提取恒星星像坐标。本发明提高了星敏感器的灵敏度，同时提高了恒星星像坐标的精度。
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公开(公告)号：CN102081360B
公开(公告)日：2012-12-05
申请号：CN201110045351.0
申请日：2011-02-25
申请人： 哈尔滨工业大学
IPC分类号： G05B17/02
摘要： 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：CN102252673B
公开(公告)日：2012-10-24
申请号：CN201110148306.8
申请日：2011-06-03
申请人： 哈尔滨工业大学
IPC分类号： G01C21/02
摘要： 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：CN102288199A
公开(公告)日：2011-12-21
申请号：CN201110168729.6
申请日：2011-06-22
申请人： 哈尔滨工业大学
IPC分类号： G01C25/00
摘要： 本发明提供一种星敏感器的地面测试方法。步骤包括：采用经纬仪，调整星敏感器，使星敏感器的Z轴指向正北，Y轴垂直朝天顶；接收星敏感器在惯性坐标系下的四元数；根据当地时间，把星敏感器的姿态转到WGS84坐标系下的四元数；把星敏感器WGS84坐标系下的四元数转换为三轴欧拉角；星敏感器连续运行30分钟，实时保存滚动角与当地经度的差和偏航角与当地纬度的差，统计滚动角和偏航角的精度；实时保存俯仰角与当地经度的差，统计俯仰角的精度。本发明测试简单，不需要任何特殊的设备，不但能测试星敏感器的三轴欧拉角的精度，而且可以完全测试星敏感器的三轴极性，只要时间精度满足要求，还能测试星敏感器的绝对经度。
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公开(公告)号：CN102175262A
公开(公告)日：2011-09-07
申请号：CN201110006374.0
申请日：2011-01-13
申请人： 哈尔滨工业大学
IPC分类号： G01C25/00
摘要： 本发明提供一种基于DMD的动态多星星图模拟器及其模拟方法。由数据处理单元、DMD驱动及处理单元、DMD单元、镜头单元和色轮单元组成的，数据处理单元分别连接DMD驱动及处理单元和色轮单元，DMD驱动及处理单元连接DMD单元，DMD单元分别连接镜头单元和色轮单元。模拟方法分为开环模式和闭环模式；开环模式测试星敏感器光学测试、电路测试和算法测试；闭环模式是系统算法测试和任务运行。本发明采用全数字反射式投影技术，使图像的灰度等级提高，图像噪声消失，画面质量稳定，数字图像非常精确。
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公开(公告)号：CN101957203A
公开(公告)日：2011-01-26
申请号：CN201010193131.8
申请日：2010-06-07
申请人： 哈尔滨工业大学
IPC分类号： G01C21/02
摘要： 本发明提供一种星敏感器高精确度的星跟踪方法。采用星跟踪方法的跟踪窗口方式，获得星敏感器视场内所有已知恒星星像坐标，根据这些已知恒星的信息，搜索出视场内所有未知恒星，把视场内所有恒星划分为多个不均匀的子区域，其中恒星密度大的子区域面积小，恒星密度小的子区域面积大，这样尽量满足每个子区域能有一定数量的恒星，并把这种子区域的分布、面积大小对应到相应的星图，把星图划分为数量相同、面积比例相同的子星图，根据获得已知恒星的星像坐标，确认是否存在不包含已知恒星的子星图中，而且只识别不包含已知恒星子星图内的未知恒星。从而满足每个区域内都有恒星参与计算姿态，保证了参与计算姿态的恒星在全视场内均匀分布。本发明的优点是减少了计算量，保证了星跟踪模式下的实时性，降低了星敏感器输出的姿态与实际姿态的误差。
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公开(公告)号：CN101435704B
公开(公告)日：2010-06-16
申请号：CN200810209622.X
申请日：2008-12-04
申请人： 哈尔滨工业大学
摘要： 本发明提供了一种星敏感器高动态下的星跟踪方法。首先根据星敏感器的上一帧预测的理想星像坐标信息来从当前帧星图中提取相应星像坐标，然后利用当前帧提取的星像坐标以及这些星像对应的天球坐标来计算星敏感器当前帧的姿态信息。本发明提出一种只采用星敏感器自主姿态方法，根据预测的姿态来计算星敏感器实际输出姿态。以满足飞行器在大角速度机动时的高精度采用无陀螺的控制要求。采用本发明方法提出的星跟踪算法在提取星像坐标前，根据上一帧预测的理想星像中心，以这些理想星像中心为参考来提取实际的星像位置。并预测视场内已知恒星在下一帧的理想星像坐标作为下一帧星图提取星像坐标的依据。以满足飞行器大角速度机动时只采用星敏感器来导航的实时性和可靠性。
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公开(公告)号：CN106289238A
公开(公告)日：2017-01-04
申请号：CN201610624240.8
申请日：2016-08-02
申请人： 哈尔滨工业大学
CPC分类号： G01C21/02 , G01C21/165 , G01C21/20
摘要： 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：CN103175526B
公开(公告)日：2016-03-23
申请号：CN201310053071.3
申请日：2013-02-01
申请人： 哈尔滨工业大学
IPC分类号： G01C21/02
摘要： 本发明涉及一种高动态下恒星星像恢复方法，如下：首先根据前两帧的姿态信息预测当前帧的姿态，预测当前帧的姿态和恒星天球下的赤经和赤纬计算恒星当前帧的星像中心；其次根据当前帧的姿态和前一帧的姿态分别计算的光轴指向，并计算出这两个光轴指向的夹角，利用公式(FOV是星敏感器视场，PIX是星敏感器图像传感器面阵大小，η是光轴指向之间的夹角)计算恒星星像分布半径R，以计算恒星星像中心，在恒星星像分布半径范围内，把恒星星像“平移”成“连续”的分布，恒星星像“平移”后，恒星星像的服从二维高斯分布，可以采用二维高斯函数来表示；最后采用重心法来提取恒星星像坐标。本发明提高了星敏感器的灵敏度，同时提高了恒星星像坐标的精度。
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