动态星图生成方法和设备

专利主权项内容

1.一种动态星图生成方法，其特征在于，包括：获取星敏感器的三轴指向和视场；根据所述三轴指向和视场确定导航星的搜索范围，所述导航星为在所述星敏感器的视场范围内的恒星；根据所述搜索范围在本地内存的导航星数据库中提取导航星对应的相关数据；根据提取到的导航星对应的相关数据生成星图；其中，所述导航星数据库包含全天区恒星的相关数据；所述导航星数据库为预先建立并加载到本地内存中的；所述三轴指向包括偏航角、俯仰角和滚转角；所述根据所述三轴指向和视场确定导航星的搜索范围之前，所述方法还包括：根据均值、方差和预先确定的星敏感器姿态噪声生成函数生成姿态噪声，所述星敏感器姿态噪声生成函数用于表征均值和方差到姿态噪声的映射；根据第一公式、第二公式和第三公式，将所述姿态噪声添加到星敏感器的三轴指向中；所述第一公式是α＝α0+myrandom(μ，δ)；所述第二公式是δ＝δ0+myrandom(μ，δ)；所述第三公式是其中，α0、δ0和分别表示星敏感器添加所述姿态噪声前的初始偏航角、初始俯仰角和初始滚转角，α、δ和/>分别表示星敏感器添加所述姿态噪声后的偏航角、俯仰角和滚转角，myrandom(μ，δ)用于表示均值和方差到姿态噪声的映射的姿态噪声生成函数，μ和δ分别表示均值和方差；所述建立所述导航星数据库包括：根据史密森星表获取星等小于或等于预设数值的恒星的星号、星等、赤经和赤纬；根据所述星号、星等、赤经和赤纬建立导航星数据库表；根据所述赤经和赤纬创建导航星数据库索引；所述三轴指向包括偏航角、俯仰角和滚转角，所述根据所述三轴指向和视场确定导航星的搜索范围，包括：根据所述俯仰角、视场以及第四公式确定赤经跨度；根据所述视场以及第五公式确定赤纬跨度；根据所述偏航角和所述赤经跨度确定赤经的搜索范围是(α-Δα，α+Δα)；根据所述俯仰角和所述赤纬跨度确定赤纬的搜索范围是(δ-Δδ，δ+Δδ)；其中，所述第四公式为所述第五公式为Δδ＝FOV/2；α和δ分别表示偏航角和俯仰角，FOV表示视场，Δα和Δδ分别表示赤经跨度和赤纬跨度；所述导航星对应的相关数据包括导航星的星号、星等，以及导航星在天球坐标系下的赤经和赤纬，所述根据提取到的导航星对应的相关数据生成星图，包括：根据所述导航星在天球坐标系下的赤经和赤纬、星敏感器的三轴指向和视场确定所述导航星在星敏感器焦平面上的二维坐标；创建星图背景图像；在所述星图背景图像中增加高斯白噪声；在所述星图背景图像中增加椒盐噪声；根据所述导航星的星等确定所述导航星在所述星图背景图像上的星点灰度；根据所述二维坐标和所述星点灰度在所述星图背景图像上生成星点；输出星图；所述创建星图背景图像，包括：根据预先设定的图像在纵向和横向的像素数、图像类型、图像灰度以及图像生成函数，创建星图背景图像，所述图像生成函数用于表征图像在纵向和横向的像素数、图像类型和图像灰度到图像的映射；所述在所述星图背景图像中增加高斯白噪声，包括：遍历所述星图背景图像上的每一个像素点，得到每个像素点的像素值，将高斯白噪声叠加到每个像素点的像素值；所述高斯白噪声为预先计算产生的；所述在所述星图背景图像中增加椒盐噪声，包括：随机选取所述星图背景图像中满足均匀分布的N个像素点；按均匀分布随机设置所述N个像素点的像素值分别为0或255；所述N的值为根据所述图像在纵向和横向的像素数以及椒盐噪声密度计算得到的；所述椒盐噪声为预先计算产生的，所述椒盐噪声密度值为预先设定的。