一种临近空间飞行器动态拖尾星图复原方法

• 作者: 孙洪驰 穆荣军 刘丽丽 崔乃刚
• 来源期刊: 中国惯性技术学报
• 关键词: 天文导航 星图拖尾 维纳滤波 星图复原
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 所属期刊栏目: 组合导航技术|Integrated Navigation Technology
• 页码范围: 77-83,89
• 页数: 8页
• 分类号: V249.322|U666.11
• 语种: 中文
• DOI: 10.13695/j.cnki.12-1222/o3.2021.01.012

摘要

临近空间飞行器飞行速度快,机动性强,飞行过程中的大姿态机动会导致星敏感器拍摄的星图出现拖尾现象,从而使天文导航的计算结果出现较大的误差甚至失效.针对这一问题,采用IMU量测信息辅助设计动态拖尾星图复原算法,针对传统维纳滤波无法对光轴向角速度引起的拖尾进行有效复原的缺陷,提出了一种图像分割分布式拖尾星图复原方法.通过图像分割对不同图像区域的星点进行分布式维纳滤波,完全适应三轴角速度变化.搭建了天文导航虚拟验证仿真平台并进行了仿真验证.仿真结果表明,图像分割分布式拖尾星图复原方法可对拖尾星图进行有效复原,复原后姿态精度可维持在20″(3σ)以内,质心提取精度提高20％,姿态精度提高10％.所提出的方法能有效提高动态环境下天文导航系统的适应能力,对未来临近空间飞行器天文导航算法的设计具有一定的参考价值.