弹载星敏感器原理及系统应用

《弹载星敏感器原理及系统应用》是2010年国防工业出版社出版的图书，作者是刘朝山

• 作者 刘朝山著
• 出版社 国防工业出版社
• ISBN 9787118068863
• 出版时间 2010年06月01日
• 版次 1

内容简介

　　《北个赵波内春兵些波弹载星敏感器原理及系统应用》较为详细地介绍了星敏感器的原理及组成，第l章介绍了星光导航的坐标系、星等、时间等基本概念。第2章介绍星敏感器原理，分析采免轮氢了星像提取的各项关键技术，如像平面快速扫描、连通分析，质心提取算法;分析了透光孔径、曝光时间、视场货厂眼大小、焦距、像元大来自小、姿态精度、动态、星等阈临娘镇立稳子集空与保值的关系。提出了较大的视场、较短的曝光时间对恒星的可获性和增加动态范围是有益的论点。第3章主要介绍三角形星图匹配算法及其改进技术，系统地分析了导航星提取、模式特征提受花径令究取、星库生成、星库检索等方法。第4章研究了基于双星敏感器/惯性的导弹姿态解算和误差模型;以星光/光纤陀螺捷联惯导组合级就南握关年为依托，研究了具有强跟踪特性的滤波算法。第5章介手部元绍了现有星光/惯性组合系统修正惯性基准漂移误差和初始定向定位误差分360百科离方法，研究了基于星敏感器的全影手业住未兴关终与翻自主星光_/FSINS系统的异她误差分离与导航参数补偿算法。各关键知识点均附有相应的MATLAB代码，以供参考。

适用范围

　　本书既可以为从事导航技术研究的工程技术人员提供参考，也可作为风挥其述粮相关专业研究生、本科生的教斤科结材和参考书。

　　目录

　　弹载星敏感器原理及系统应用

　　第1章 星光导航基础……………………1

　　1.1 恒星参考系……………………1

　　1.2 国际天球参考系……………………2

　　1.3 运动的瞬时参考架……………………2

　　1.4 时间系统……………………3

　　1.4.1 恒星时…将超…………………4

　　1.4.2 世界时……………………4

　　1.4.3 历书时……………………6

　　1.4轴量布国银论血原另.4 原子时、协调时、力学时……………………6

　　1.4.5 时间和地理经度……………………7

　　1.4.6 儒略日……………………8

　　1.5 天球坐标系……………………10

　　1.5.1 天球基本点、线、圈……………………10

　　1.5.2 天球坐标……………………11

　　1.5.3 天球坐标变换关系岁又步月油加……………………14

　　1.音百吧图色轮月诉笔构6 恒星的位置……………………14

　　1.6.1 几种恒星位置……………………15

　　1.6.2 影响恒星位置的各种因素……………………16

　　1.7 用直角坐标法精确计算恒星的视位置…………………绝…19

　　1.7.1 恒星自行和视差修正……………………1技9

　　1.7.2 周年光行差的修正……………………21

　　1.7.3 岁差、章动改正……………………21

　　1.8 恒星辐射模型……………………25

　　1.8.1 恒星光谱型……………………25

　　1.8.2 恒星的辐射能量…………………朝映济同从行项…26

　　1.8.3 星等与辐射能量的关系……………………26

　　1.9 常用星表……………………31

　　参考文献……………………33

　　第2章 弹载星敏感器原理……………………35

　　2.1 引言……………………35

　　2.2 星敏感器原理……………………36

　　2.2.1 图像传感器在星敏感器中的应用现状……………………36

　　2.2.2 APS在星敏感器中的应用优势……………………37

　　2.2.3 APS星敏感器研究现状……………………38

　　2.2.4 APS结构与工作原理……………………39

　　2.3 星敏感器系统的主要技术指标……………………46

　　2.3.1 视场……………………46

　　2.3.2 测量精度……………………46

　　2.3.3 星等探测灵敏度……………………48

　　2.3.4 导航星库大小……………………49

　　2.3.5 更新速率、体积与质量……………………50

　　2.4 描述图像传感器的主要参数……………………50

　　2.4.1 像元阵列大小与视场角的关系……………………50

　　2.4.2 图像传感器芯片尺寸与焦距的关系……………………51

　　2.4.3 光学系统参数的确定……………………51

　　2.5 图像几何畸变……………………52

　　2.5.1 图像的几何畸变原理……………………52

　　2.5.2 畸变的校正……………………53

　　2.6 星图图像预处理技术……………………55

　　2.6.1 星图特点和阈值的确定……………………55

　　2.6.2 星点提取原理……………………57

　　2.6.3 星像质心细分定位方法……………………60

　　2.7 星图子窗口模式……………………66

　　2.8 提高星像信噪比的方法……………………67

　　2.9 运动补偿滤波……………………70

　　2.10 星敏感器在轨自校准技术……………………75

　　2.11 星敏感器系统软件设计……………………78

　　2.12 弹载星敏感器系统设计……………………80

　　2.12.1 弹道式导弹飞行特征分析……………………80

　　2.12.2 APS星敏感器探测能力分析……………………82

　　2.12.3 探测信噪比估算……………………83

　　2.12.4 光学孔径、曝光时间、焦距的关系……………………84

　　2.12.5 精度分析……………………84

　　2.12.6 弹载星敏感器系统指标……………………85

　　参考文献……………………86

　　第3章 基于星敏感器的星图识别算法……………………88

　　3.1 导航星的筛选……………………88

　　3.1.1 星等阈值法……………………89

　　3.1.2 正交网格法……………………94

　　3.1.3 优先追加法……………………95

　　3.1.4 Thinning方法……………………95

　　3.1.5 由弹道挑选导航星的方法……………………97

　　3.2 星图识别算法概述……………………100

　　3.2.1 星图识别特征的选取准则……………………101

　　3.2.2 导航星库构造方法……………………103

　　3.2.3 星库的读取……………………105

　　3.3 三角形匹配算法……………………108

　　3.4 改进的三角形算法……………………110

　　3.4.1 圆形区域法及其改进……………………111

　　3.4.2 考虑亮星的三角形构造方法……………………113

　　3.4.3 剖分算法精简导航三角形库技术……………………114

　　3.4.4 匹配策略的改进---公共边的四边形识别算法……………………115

　　3.4.5 三角形结构特征的改进方法……………………116

　　3.5 基于星图几何形状的凸多边形匹配算法……………………118

　　3.5.1 基于几何覆盖技术构造导航星视场集合……………………119

　　3.5.2 构造导航星凸多边形算法Ⅰ……………………123

　　3.5.3 构造导航星凸多边形算法Ⅱ……………………125

　　3.5.4 导航星凸多边形角距和顶角的定义……………………126

　　3.5.5 导航星数据库存储结构……………………127

　　3.5.6 基于凸多边形的星图识别算法……………………133

　　3.5.7 仿真试验及结果分析……………………136

　　3.6 凸多边形约束下的三角形识别算法……………………146

　　3.6.1 构造三角形导航星库……………………147

　　3.6.2 三角形特征矢量选择方法……………………150

　　3.6.3 导航星库的查找方式……………………151

　　3.7 星跟踪识别算法……………………153

　　3.7.1 快速星跟踪识别算法原理……………………154

　　3.7.2 仿真结果分析……………………157

　　3.8 栅格算法……………………158

　　3.9 传统识别方法分析……………………159

　　3.10 基于神经网络技术的星图识别算法……………………160

　　3.10.1 输入样本的构造……………………160

　　3.10.2 输出样本的构造……………………160

　　3.10.3 分类器设计思想……………………161

　　3.10.4 仿真结果……………………162

　　参考文献……………………162