基于改进的三角形星图识别算法的空间目标天文定位方法

1

作者 张桐溯 汪瀚 +2 位作者 陈思洋 杨夏 张小虎 《载人航天》 北大核心 2025年第5期594-603,共10页

空间目标天文定位是空间监视中常用的高精度定位方式,其中星图识别技术是实现目标精确定位的关键。针对传统三角形星图识别算法在大视场下存在导航星库构建复杂、冗余结果多的问题,提出一种改进方法。在星点提取与质心精定位基础上,引入... 空间目标天文定位是空间监视中常用的高精度定位方式,其中星图识别技术是实现目标精确定位的关键。针对传统三角形星图识别算法在大视场下存在导航星库构建复杂、冗余结果多的问题,提出一种改进方法。在星点提取与质心精定位基础上,引入4颗特征星构建广义三角形,并结合星对表分区间快速遍历策略提升识别效率,同时构建理论参考星图。基于大视场望远镜星图数据的对比实验表明:改进的三角形法相较传统方法匹配成功率提升46.0%,冗余数减少98.4%,相较多边形法以及栅格法匹配成功率分别提高10.0%和35.5%;最终天文定位平均误差低于20角秒。结果表明该方法在大视场天文定位中的优越性。 展开更多

关键词 模式识别 星图识别 天文定位 改进的三角形星图识别算法 星点质心提取

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于惯性比特征的三角形星图识别算法 被引量：11

2

作者 樊巧云 陆壮志 +1 位作者 魏新国 李健 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2012年第10期2838-2843,共6页

为了提高星敏感器的星图识别性能,提出了一种基于惯性比特征的三角形星图识别算法。该算法将导航三角形的形心惯性比和导航三角形最长边的角距值作为匹配特征量,并以此构建导航特征库,采用散列函数的方式搜索导航特征库。由于将三角形... 为了提高星敏感器的星图识别性能,提出了一种基于惯性比特征的三角形星图识别算法。该算法将导航三角形的形心惯性比和导航三角形最长边的角距值作为匹配特征量,并以此构建导航特征库,采用散列函数的方式搜索导航特征库。由于将三角形特征量的维数由三维缩减至二维,该算法具有导航星数据库容量小、搜索匹配速度快的优点。仿真实验表明,在星点位置噪声标准偏差为2像素、星等噪声标准偏差为0.8等的条件下,该算法的识别率均在99%以上,平均识别时间约为1.29ms,和现有三角形算法相比均具有一定的优势。并在地面观星实验中,取得了非常好的效果。 展开更多

关键词 星敏感器 星图识别 三角形算法 惯性比

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种新的多三角形星图识别算法 被引量：8

3

作者 冉晓强 汶德胜 +2 位作者 邱跃洪 杨庆华 姚大雷 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期1867-1871,共5页

针对星敏感器星图识别算法只能处理少数目恒星的问题,结合天文观测相机进行星图识别的具体要求,提出了一种适合天文观测相机的多三角形星图识别算法.首先,选用欧洲空间局2000年2月发布的第谷2天文星表作为原始导航星表;其次,采用交叠矩... 针对星敏感器星图识别算法只能处理少数目恒星的问题,结合天文观测相机进行星图识别的具体要求,提出了一种适合天文观测相机的多三角形星图识别算法.首先,选用欧洲空间局2000年2月发布的第谷2天文星表作为原始导航星表;其次,采用交叠矩形法分天区后建立导航星数据库;最后,根据天文观测相机拍摄的实际星图建立了观测星数据库;并应用多三角形星图识别算法进行星图识别的验证,实验结果表明:针对天文观测相机多三角形星图识别算法是可行的,也是可靠的. 展开更多

关键词 CCD天文观测相机 星图识别算法 多三角形 第谷2星表

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于最大内角的三角形星图识别算法 被引量：6

4

作者 张同双 郭敬明 +4 位作者 柏杨 刘冰 周海渊 王二建 张世学 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期208-216,共9页

针对传统三角形星图识别算法的不足,本文提出了一种不依赖星等信息的全天球自主快速三角形识别算法。通过构建三角形最大内角及其两边作为匹配特征三角形,建立了全天球导航特征库,对生成的特征库按最大内角值构造散列函数,并分块存储。... 针对传统三角形星图识别算法的不足,本文提出了一种不依赖星等信息的全天球自主快速三角形识别算法。通过构建三角形最大内角及其两边作为匹配特征三角形,建立了全天球导航特征库,对生成的特征库按最大内角值构造散列函数,并分块存储。识别过程中,采用"边-角-边"原理进行匹配。首先,根据最大内角的观测值实现子块的快速定位,然后,在子块中对观测三角形的两边进行星角距快速匹配,缩小了角距匹配的范围,提高了识别速度。试验表明,星点位置噪声低于2个像元时,识别率优于98.08%;观测星数等于10颗,特征库分块总数为1 024时,平均识别时间为13.1ms。与现有三角形识别算法相比,该算法在识别速度、识别率及抗星等噪声能力等方面具有明显优势。 展开更多

关键词 星敏感器 星图识别 三角形算法 特征三角形

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种基于星三角形的星图识别算法 被引量：5

5

作者 孙晓雄 王宏力 陆敬辉 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2009年第12期8-10,共3页

提出了一种基于星三角形的星图识别算法。根据星三角形构造其对应的模式向量,按照三角形周长进行升序排列,并构造辅助索引向量,提高搜索效率;通过分析三角形算法产生误匹配或冗余匹配的主要原因,根据估计最大位置误差建立相近模式向量表... 提出了一种基于星三角形的星图识别算法。根据星三角形构造其对应的模式向量,按照三角形周长进行升序排列,并构造辅助索引向量,提高搜索效率;通过分析三角形算法产生误匹配或冗余匹配的主要原因,根据估计最大位置误差建立相近模式向量表,以提高识别成功率。仿真实验表明:当位置噪声在估计最大位置误差范围以内时,本算法识别成功率可达99%以上,平均识别时间为1.8 m s,很好地满足了星图识别的要求。 展开更多

关键词 星图识别 相近模式向量 三角形算法

在线阅读 下载PDF 职称材料

结合自组织映射网络及三角形算法的星图识别方法 被引量：1

6

作者 刘烟 席红霞 +4 位作者 曹珺 曲海波 宋崇金 陈丽 安俊洁 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2018年第4期1-10,共10页

三角形方法是最经典且应用最广的星图识别方法之一,但是存在搜索范围大、匹配冗余、抗噪能力弱等问题。将神经网络技术应用到星图识别过程中,结合自组织映射网络(SOM)优秀的分类能力和三角形算法可靠的角距匹配能力,提出了一种新的识别... 三角形方法是最经典且应用最广的星图识别方法之一,但是存在搜索范围大、匹配冗余、抗噪能力弱等问题。将神经网络技术应用到星图识别过程中,结合自组织映射网络(SOM)优秀的分类能力和三角形算法可靠的角距匹配能力,提出了一种新的识别方法。该方法基于邻近星的分布来构建每颗导航星的特征向量,将其作为SOM网络的输入向量,通过训练得到具有分类识别功能的网络及相应的三角形库。识别阶段,输入待识别星的特征向量,网络输出识别类,在该类对应的三角形库中应用三角形算法查找匹配三角形,完成星图识别。试验发现该方法减小三角形搜索范围、实现快速匹配的同时,提高了识别系统的抗噪能力,在全天识别过程中平均识别时间低于5ms,识别率在噪声标准差为0.025时仍高达99%。 展开更多

关键词 恒星敏感器 星图识别 神经网络 自组织映射网络 三角形算法

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于双特征的短波红外星图识别算法 被引量：1

7

作者 廖屹 张磊 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2024年第6期56-61,共6页

在短波红外波段进行昼夜测星有望实现近地空间全天时自动导航,其中,星图识别算法是实现全天时导航的关键技术之一。传统的三角形算法在导航星数增多的情况下,由于其匹配特征维度低,在识别时容易出现冗余匹配、误匹配的情况。针对这一问... 在短波红外波段进行昼夜测星有望实现近地空间全天时自动导航,其中,星图识别算法是实现全天时导航的关键技术之一。传统的三角形算法在导航星数增多的情况下,由于其匹配特征维度低,在识别时容易出现冗余匹配、误匹配的情况。针对这一问题,提出了一种基于双特征的短波红外星图识别算法,该算法选取三角形的面积与外切圆半径双高维特征作为匹配特征,通过构建面积特征的K矢量索引,应用K矢量查找法降低匹配识别的计算复杂度。此外,还提出一种优化的观测三角形的选择策略,减少了匹配过程中的计算量,提高算法的识别速度。实验表明,星点位置噪声低于2像素时,算法的平均识别率优于95%;伪星数未超过50%时,平均识别率可达87.6%;并通过实际观星试验验证了所提算法的可行性,与改进的三角形算法相比,该算法在识别速度、识别率以及抗噪声能力等方面都有明显优势。 展开更多

关键词 短波红外 星敏感器 星图识别 三角形算法 K矢量查找

在线阅读 下载PDF 职称材料

快速全天自主星图识别 被引量：15

8

作者 张磊 魏仲慧 +1 位作者 何昕 赵宝庆 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期909-915,共7页

为了克服三角形识别算法中三角形因特征维数较低带来的冗余匹配问题,对该算法进行了改进。在利用标记法进行三角形识别的基础上,引入三角形以外的第四颗星,并以其为顶点,与三角形构成假想的四面体,顶点与底面三角形3个点的角距既可作为... 为了克服三角形识别算法中三角形因特征维数较低带来的冗余匹配问题,对该算法进行了改进。在利用标记法进行三角形识别的基础上,引入三角形以外的第四颗星,并以其为顶点,与三角形构成假想的四面体,顶点与底面三角形3个点的角距既可作为识别特征量,也可用于检验识别的结果是否正确。识别算法以星对角距作为主要识别特征,增加星等差为辅助识别特征,减少了对冗余数据的存储,使导航特征库的容量仅有0.4 Mb。在识别过程中,利用散列查找法对识别特征构造散列函数,减少了对导航特征库遍历比较的次数和时间开销,加快了识别过程,平均识别时间为0.43 ms。仿真实验结果表明,该识别算法在较大位置和星等误差时具有较短的识别时间和较高的识别率。 展开更多

关键词 星敏感器 星图识别 三角形算法 散列查找

在线阅读 下载PDF 职称材料

应用形状因子特征的高效星图识别 被引量：1

9

作者 陆壮志 周鑫 +1 位作者 万志江 王安迪 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期349-354,共6页

针对传统的三角形星图识别算法存在冗余匹配多、抗噪声性能差的问题,提出了一种应用形状因子特征的高效星图识别算法。该算法在传统的三角形算法基础上,引入了形状因子特征参数和方向信息,并择优选择视场内4颗观测星,组成一对观测三角形... 针对传统的三角形星图识别算法存在冗余匹配多、抗噪声性能差的问题,提出了一种应用形状因子特征的高效星图识别算法。该算法在传统的三角形算法基础上,引入了形状因子特征参数和方向信息,并择优选择视场内4颗观测星,组成一对观测三角形,进行星点匹配识别。与传统的三角形算法相比,该算法增加了星图识别时图像的特征信息量,降低了匹配时的冗余度,具有导航特征库存储空间小、识别速度快等优点。实验表明,在星点位置噪声标准偏差为2个像素、星等噪声标准偏差为0.7星等的仿真条件下,该算法的识别率均在99%以上;通过地面实验的实物验证,在300 MHz的FT-C6713的DSP硬件平台上,全天自主识别的平均运行时间约为47ms,具有明显的优势。 展开更多

关键词 星敏感器 星图识别 三角形算法 形状因子

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种新的全天自主几何结构显图识别算法

10

作者 杨妹清 《中国光学》 CAS 2004年第6期72-73,共2页

V448.22 2004064482 一种新的全天自主几何结构星图识别算法=A novel allsky autonomous triangle-based star map recognition algorithm[刊,中]/郑胜(华中科技大学图像识别与人工智能研究所.湖北.武汉(430074)),吴伟仁…∥光电工程.—... V448.22 2004064482 一种新的全天自主几何结构星图识别算法=A novel allsky autonomous triangle-based star map recognition algorithm[刊,中]/郑胜(华中科技大学图像识别与人工智能研究所.湖北.武汉(430074)),吴伟仁…∥光电工程.—2004.31(3).—4-7 提出了一种新的星图识别算法,该算法根据星敏感器的观测精度,在识别前去除星三角形的观测误差,对无误差的星三角形进行编码,构造特征量。 展开更多

关键词 星图识别算法 几何结构 图像识别 三角形算法 人工智能 星敏感器 导航三角形 构造特征 观测精度 华中科技大学

在线阅读 下载PDF 职称材料

舰船导航用星体自动识别技术研究 被引量：3

11

作者 马林立 孙尧 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2005年第3期34-38,共5页

导航星星库的容量、存储内容是影响星图识别时间和识别率的关键因素。引入了动态星等阈值分布函数,将传统星等阈值过滤算法中的静态阈值用动态星等阈值代替,建立了一种新的动态星等阈值过滤选择模式。实验表明,用该算法所选取的导航星... 导航星星库的容量、存储内容是影响星图识别时间和识别率的关键因素。引入了动态星等阈值分布函数,将传统星等阈值过滤算法中的静态阈值用动态星等阈值代替,建立了一种新的动态星等阈值过滤选择模式。实验表明,用该算法所选取的导航星数量少,分布均匀性好,具有很强的通用性。在此基础上给出了基于主星的导航三角形星图构造方法,提高了星图识别效率;提出了一种基于证据理论星图识别方法,可以解决传统三角形算法的冗余匹配问题,提高了星图识别的准确性。 展开更多

关键词 星图识别 动态星等阈值 支持向量机 自动过滤 三角形算法 导航系统

在线阅读 下载PDF 职称材料