星敏感器高精度星点提取系统误差分析及补偿方法研究

• 作者: 刘一武 李修建 杨俊才 杨孟飞 杨建坤 贾辉 郝云彩
• 来源期刊: 中国科学（技术科学）
• 关键词: 星敏感器 星点提取 亚像元质心估计 质心算法 频域分析 系统误差补偿
• 年，卷（期）: 2011,（1）
• 所属期刊栏目: 论文
• 页码范围: 69-76
• 页数: 8页
• 语种: 中文
• DOI: 10.1007/s11431-010-4129-7

摘要

星点质心位置提取系统误差是影响星敏感器姿态测量精度的重要因素,从理论上提出这种误差的来源、大小和物理机制,能够为进一步提高星敏感器精度提供有效的帮助.根据星点质心提取的物理过程,分析误差的来源和大小,利用频域分析方法,从采样频率限制及采样窗口限制2个角度出发对星点图像亚像元质心提取系统误差进行了理论分析,导出了亚像元质心提取系统误差的解析表达式,得到该系统误差与像点高斯半径、像点的真实位置及采样窗口像元数量的函数关系,并在此基础上提出了以像点高斯半径为参数的误差补偿方法.研究表明,在进行了误差补偿后,像点高斯半径在0.2～1.4像元范围内,3像元窗口质心提取残余误差小于2×10-3像元,而5像元窗口质心提取残余误差小于2×10-4像元.