基于μLED发光技术的新型星模拟器设计 被引量：5

1

作者 孙向阳 付跃刚 +1 位作者 李杰 段洁 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第4期81-86,共6页

针对常规星模拟器存在的模拟参数少、精度低和模拟技术难度大等具体问题,将μLED发光技术引入到星模拟器的设计中,提出一种基于μLED发光技术的新型星模拟器研制方法。结合星模拟器准直光学系统设计结果,详细设计了整体机械结构,以确保... 针对常规星模拟器存在的模拟参数少、精度低和模拟技术难度大等具体问题,将μLED发光技术引入到星模拟器的设计中,提出一种基于μLED发光技术的新型星模拟器研制方法。结合星模拟器准直光学系统设计结果,详细设计了整体机械结构,以确保其具有在仿真环境下,最大程度弱化温变、振动等外界因素的特性。重点研究星点位置精度和星点发光亮度的控制技术,并对星点圆度、星点发光均匀度以及星点光谱控制技术进行具体分析。分析与测试结果均表明,所设计的星模拟器具有星间角距精度小于3″,多种5个连续星等模拟,同时满足星点圆度、发光均匀度以及发光光谱的多参数模拟性能。所提出的设计方法也为更高级别的星模拟器研制提供一种可行的技术方案。 展开更多

关键词 星模拟器 光学设计 μLED 星间角距精度 星等

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恒星地球模拟器的光学系统设计与精度模拟分析研究 被引量：1

2

作者 孙高飞 张国玉 +2 位作者 刘石 王凌云 高玉军 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期641-646,共6页

为实现对敏感器的地面标定与精度测试,需研制一套恒星地球模拟器,要求其星间角距模拟精度优于10″,地球张角模拟精度优于0.05°.通过设计高精度准直光学系统与高精度紫外准直光学系统,实现了对星点位置与地球图像的无穷远距离模拟;... 为实现对敏感器的地面标定与精度测试,需研制一套恒星地球模拟器,要求其星间角距模拟精度优于10″,地球张角模拟精度优于0.05°.通过设计高精度准直光学系统与高精度紫外准直光学系统,实现了对星点位置与地球图像的无穷远距离模拟;提出了星点位置模拟误差修正方法与地球图形模拟误差修正方法,提高星间角距和地球张角的模拟精度.实测星间角距与地球张角模拟结果表明,该模拟器的星间角距模拟精度优于10″,地球张角模拟精度优于0.02°. 展开更多

关键词 恒星地球模拟器 光学系统 星间角距 地球张角

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高精度静态星模拟器光学系统设计 被引量：5

3

作者 刘欢 王春艳 +1 位作者 庞广宁 杨帆 《长春理工大学学报（自然科学版）》 2018年第1期26-29,共4页

为了实现对高精度星敏感器的地面测试,设计了一种高精度的静态星模拟器,要求星模拟器星间角距精度优于20″。采用激光直写技术刻划星点分划板,刻划精度优于1μm。结合系统的技术指标,通过ZEMAX软件设计了具有良好成像质量的准直光学系... 为了实现对高精度星敏感器的地面测试,设计了一种高精度的静态星模拟器,要求星模拟器星间角距精度优于20″。采用激光直写技术刻划星点分划板,刻划精度优于1μm。结合系统的技术指标,通过ZEMAX软件设计了具有良好成像质量的准直光学系统。设计的准直光学系统有效通光口径为80mm,系统焦距为500mm,光谱范围为480~900nm,全视场9.2°内畸变小于0.02%,MTF接近衍射极限。提出用经纬仪对系统进行实际检测的方法,以及理论星间角距和实际星间角距的计算公式。 展开更多

关键词 光学设计 星模拟器 星间角距

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基于公共星检验的改进球面多边形搜索星图识别算法 被引量：1

4

作者 崔祥祥 王宏力 +3 位作者 陆敬辉 乔兴 邓长智 杨小冈 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期352-356,共5页

为了实现多视场星敏感器的快速星图识别，针对球面多边形搜索星图识别算法面临单个星对角距匹配无法实现观测星与导航星一一对应造成计算量增加问题，提出了基于公共星检验的改进球面多边形搜索星图识别算法。使用三颗观测星形成的其中... 为了实现多视场星敏感器的快速星图识别，针对球面多边形搜索星图识别算法面临单个星对角距匹配无法实现观测星与导航星一一对应造成计算量增加问题，提出了基于公共星检验的改进球面多边形搜索星图识别算法。使用三颗观测星形成的其中两个星对进行角距匹配，并基于两观测星对的公共星连接条件，实现了角距匹配中错误星对结果的剔除，以及匹配星对中观测星与导航星的一一对应，减少了算法计算量；同时，在验证匹配星对时另选三颗观测星之外的一颗观测星，间接实现了四星模式验证，提高了改进算法的识别率。仿真结果表明，改进算法的识别速度和识别率要明显高于原算法，且在星像位置误差为0.1~0.5像素时，改进算法的平均识别时间约为原算法的1/10。 展开更多

关键词 星敏感器 星图识别 角距匹配 球面多边形 k向量技术

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多视场星敏感器结构参数标定方法 被引量：2

5

作者 孙利 江洁 +1 位作者 李健 吉飞龙 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期1532-1538,共7页

提出一种基于星间角距不变原理的多视场(FOV)星敏感器结构参数标定方法.这种方法以欧拉角表征多视场星敏感器各个子视场之间的旋转关系,利用识别得到的各个视场星点的坐标信息和赤经赤纬信息,计算出多对星光矢量来建立标定模型和目标函... 提出一种基于星间角距不变原理的多视场(FOV)星敏感器结构参数标定方法.这种方法以欧拉角表征多视场星敏感器各个子视场之间的旋转关系,利用识别得到的各个视场星点的坐标信息和赤经赤纬信息,计算出多对星光矢量来建立标定模型和目标函数,然后使用L-M算法优化目标函数并解算出各个子视场之间的结构参数.此方法不需要外部姿态测量仪器辅助,可用于在轨和地面标定.在全天球随机抽取多个姿态生成多视场的仿真星图用于标定,并采用星内角统计偏差作为结构参数标定精度的评价指标.这种方法能够准确求解多视场星敏感器的结构参数.星内角统计偏差的平均值在星点位置噪声标准差为0.1像素的仿真试验中为1.3″,在外场观星的实际试验中为6.4″. 展开更多

关键词 星间角距 结构参数 标定 星内角统计偏差 姿态测量

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伪卫星辅助的北斗双星系统军事应用分析 被引量：2

6

作者 王坦 刘作学 +1 位作者 刘博 王智 《兵工自动化》 2011年第12期25-29,共5页

针对目前北斗双星系统在军事应用方面受到限制的问题,提出采用伪卫星辅助增强双星系统方案实现特定区域内无源定位。分析采用一颗伪卫星时系统的视距范围,并在视距覆盖范围内对"双星+1颗伪卫星+高度表"的定位方案的定位误差... 针对目前北斗双星系统在军事应用方面受到限制的问题,提出采用伪卫星辅助增强双星系统方案实现特定区域内无源定位。分析采用一颗伪卫星时系统的视距范围,并在视距覆盖范围内对"双星+1颗伪卫星+高度表"的定位方案的定位误差参数进行仿真。仿真结果表明:采用伪卫星来辅助增强北斗双星系统,可提高系统应用的隐蔽性,增强系统的军事应用价值。 展开更多

关键词 北斗双星 伪卫星 视距范围 定位精度 军事应用

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长出瞳距动态星模拟器投影光学系统设计 被引量：4

7

作者 张奇 徐熙平 +1 位作者 潘越 胡莫同 《长春理工大学学报（自然科学版）》 2021年第6期13-18,共6页

星模拟器可仿真生成星场图像,是星敏感器的重要地面标定设备。为满足半实物仿真测试需求,星模拟器需要安装于五轴运动转台上,为保其出瞳与待检设备入瞳衔接,利用ZEMAX软件设计并优化了具有超长出瞳距的投影镜头,其设计结果为:出瞳距1250... 星模拟器可仿真生成星场图像,是星敏感器的重要地面标定设备。为满足半实物仿真测试需求,星模拟器需要安装于五轴运动转台上,为保其出瞳与待检设备入瞳衔接,利用ZEMAX软件设计并优化了具有超长出瞳距的投影镜头,其设计结果为:出瞳距1250 mm,焦距300.85 mm。投影系统的序列光线追迹结果表明:畸变小于1%,各视场53 lp/mm处的MTF值优于0.4903,接近衍射极限曲线。最后对星模拟器的星间角距误差进行计算和实验验证,计算结果表明,长出瞳距动态星模拟器的理论误差精度为8″;利用徕卡经纬仪6100A对星模拟器进行实际测试,结果表明星间角距误差优于13″,满足动态星模拟器的技术指标要求。 展开更多

关键词 星敏感器 动态星模拟器 投影系统 像质评价 星间角距

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可适应多维度信息变化的智能星图识别方法 被引量：1

8

作者 李冰 高晓颖 +1 位作者 踪华 李林浩 《航天控制》 CSCD 北大核心 2020年第2期14-19,共6页

为了提高当视场发生变化以及星等误差较大时星图识别方法的鲁棒性,提出了一种可适应多维度信息变化的智能星图识别方法。首先,依次选取一个导航星作为主星,利用其它星距主星的角距信息和星等信息,并考虑视场轴向变化、星等误差、角距误... 为了提高当视场发生变化以及星等误差较大时星图识别方法的鲁棒性,提出了一种可适应多维度信息变化的智能星图识别方法。首先,依次选取一个导航星作为主星,利用其它星距主星的角距信息和星等信息,并考虑视场轴向变化、星等误差、角距误差的影响,构建覆盖性较全的样本库;然后构建了一种可以综合利用角距和星等信息的卷积神经网络;最后进行了网络训练和仿真试验验证。本方法提高了对角距误差和星等误差的鲁棒性,且识别速度快、识别率高、星表容量小。仿真试验结果表明,该方法在星等误差为0.2MV、角距误差为0.04°和0.06°时,识别率优于97%。 展开更多

关键词 星图识别 卷积神经网络 星敏感器 星等 星角距

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星敏感器动态精度评价方法 被引量：6

9

作者 任平川 周琦 +2 位作者 金荷 宋卿争 缪鹏飞 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2022年第3期339-346,共8页

针对现有精度评价方法无法有效计算星敏感器在大动态条件下精度的问题,基于星敏感器成像模型与星对角距的不变性,提出了一种星敏感器动态精度评价方法。阐明了该方法的原理,提出了计算流程和统计方法。基于风云卫星在轨数据,对比了该方... 针对现有精度评价方法无法有效计算星敏感器在大动态条件下精度的问题,基于星敏感器成像模型与星对角距的不变性,提出了一种星敏感器动态精度评价方法。阐明了该方法的原理,提出了计算流程和统计方法。基于风云卫星在轨数据,对比了该方法与常用的滑动窗口法的处理结果,分析了两种方法在小角速率条件下处理的等价性,验证了该方法的可行性。基于地面观星数据,分析了两型星敏感器在不同动态条件下的测量精度。与现有的动态精度评价方法相比,该方法可有效地剥离动态过程中测试系统引入的误差,更真实地反映动态条件下星敏感器的实际测量精度。 展开更多

关键词 星敏感器 动态精度分析 星对角距误差 在轨 动态性能

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基于支持向量机的导航星筛选方法

10

作者 邱浩阳 申军 马瑞萍 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第S2期253-257,共5页

导航星表是天文导航中星敏感器用来实现星图识别和姿态确定的唯一依据,其容量、结构、存储等直接影响着识别的快速性和准确度。总结现有导航星表制定方法的优缺点,定义了表征天区恒星散布情况的特征量——稠密度,提出了以恒星视星等和... 导航星表是天文导航中星敏感器用来实现星图识别和姿态确定的唯一依据,其容量、结构、存储等直接影响着识别的快速性和准确度。总结现有导航星表制定方法的优缺点,定义了表征天区恒星散布情况的特征量——稠密度,提出了以恒星视星等和稠密度为模式特征、基于支持向量机的导航星筛选方法。利用史密松天文台星表进行了仿真,制定了包含3 051颗恒星的导航星库,星库平均星等为5.09 Mv,98.10%的恒星星等在设定的星敏感器探测阈值以内。经蒙特卡洛枚举法验证,98.23%的随机模拟视场(10°×10°)内导航星达到3颗或3颗以上,满足局部天区星图识别条件。仿真算例表明,该方法能够兼顾恒星视星等和散布情况,其产生的导航星表满足星敏感器星图识别和姿态确定需要。 展开更多

关键词 控制科学与技术 人工智能 天文导航 导航星表 支持向量机 角距

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基于多恒星背景的目标视位置测量方法研究

11

作者 魏文斌 闫世强 +1 位作者 张燕 肖锐 《空军预警学院学报》 2017年第1期19-22,27,共5页

光雷捷联探测技术通过星敏感器成像所得的图像解算出空间目标视位置信息.为研究在未知星敏感器姿态的情况下求解目标视位置的算法,根据光雷捷联探测技术中目标视位置求解原理,给出了采用双星角距测量算法和改进的多星最小二乘测量算法;... 光雷捷联探测技术通过星敏感器成像所得的图像解算出空间目标视位置信息.为研究在未知星敏感器姿态的情况下求解目标视位置的算法,根据光雷捷联探测技术中目标视位置求解原理,给出了采用双星角距测量算法和改进的多星最小二乘测量算法;在多星背景下运用Matlab软件进行了仿真实验,比较了两种算法的有效性、测量精度和实时性.实验结果表明改进多星最小二乘算法在计算时间和精度上均优于双星角距测量算法和传统多星最小二乘测量算法. 展开更多

关键词 星敏感器 光雷捷联探测 双星角距测量法 多星最小二乘法

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长出瞳距静态星模拟器准直光学系统设计

12

作者 王诗然 王凌云 +2 位作者 郑茹 李光茜 刘博 《长春理工大学学报（自然科学版）》 2023年第3期39-45,共7页

为提高静态星模拟器对无穷远处星空的模拟精度以满足星敏感器地面标定需要,提出一种长出瞳距静态星模拟器准直光学系统的设计方案。首先结合星敏感器地面测试要求得到星模拟器技术指标,进而计算得到准直光学系统的设计参数,其次选取埃... 为提高静态星模拟器对无穷远处星空的模拟精度以满足星敏感器地面标定需要,提出一种长出瞳距静态星模拟器准直光学系统的设计方案。首先结合星敏感器地面测试要求得到星模拟器技术指标,进而计算得到准直光学系统的设计参数,其次选取埃尔弗目镜作为初始结构,通过Zemax软件进行设计优化,主要针对系统的畸变进行约束,最终设计结果为:视场6°,焦距343.77 mm,出瞳距1000 mm,全视场范围内畸变小于0.0276%,MTF接近衍射极限,结合公差分析结果,表明系统成像质量较高且具备良好的稳定性。最后通过对静态星模拟器星点位置误差的计算分析,得到系统的星光出射精度优于6.16″,能够实现在长出瞳距下对无穷远处星空的高精度模拟。 展开更多

关键词 星敏感器 星模拟器 准直光学系统 长出瞳距 星光出射精度

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