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公开(公告)号：CN102128623B
公开(公告)日：2012-08-22
申请号：CN201010571249.X
申请日：2010-12-02
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01C21/02
Abstract: 本发明提供一种避免全天球搜索、减少识别时间、提高识别率的星敏感器快速星图识别方法。步骤包括：获得一幅完整星图的同时，利用陀螺组合系统获取当前星敏感器的粗姿态；星敏感器利用粗姿态从星表中搜索视场内所有恒星，计算视场内所有恒星在像平面内的可能位置；扫描以这些位置为中心的星图小区域，提取相应的观测星星像坐标；利用视场内所有恒星，对提取的观测星进行识别；把识别结果发送给姿态计算模块计算当前星敏感器的姿态。本发明利用传感器信息预测星敏感器视场内可能的恒星，从星图中提取观测星星像坐标时，只需要扫描星图中可能位置范围，避免扫描整个星图的过程；避免了全天球搜索，从而减少了识别时间，提高了识别率。
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公开(公告)号：CN102288175A
公开(公告)日：2011-12-21
申请号：CN201110118974.6
申请日：2011-05-10
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01C21/02
Abstract: 本发明提供一种满足飞行器在大角速度机动时纯采用星敏感器进行姿态测控要求的适用于星敏感器的自主预报方法。步骤包括：计算四元素偏差Δq；计算从T1时刻的姿态到T2时刻姿态转轴的转角Φ12；结合ΔT＝T2-T1，计算星敏感器角速度为|ω|＝Φ12/ΔT；根据T2时刻的姿态四元数q′预报T3时刻的姿态四元数q″′＝q′Δq′；利用预报的当前时刻T3姿态四元数q″′搜索出当前时刻T3星敏感器视场内所有恒星，并预报出这些恒星的星像坐标；本发明根据星敏感器最新两帧输出姿态，自主预报后续任何时刻的姿态，并根据预报的姿态来预报视场内所有恒星的预报星像坐标；由于预报后视场内所有恒星都为已知恒星，因此避免了获取未知恒星的过程，从而提高了所获取恒星信息的可靠性。
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公开(公告)号：CN102279002A
公开(公告)日：2011-12-14
申请号：CN201110174104.0
申请日：2011-06-27
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明提供一种星敏感器测量坐标系与载体坐标系转换矩阵的标定方法。步骤包括：计算载体坐标系在天-东-北坐标系的三轴姿态；计算载体坐标系在天-东-北坐标系姿态矩阵利用公式[ER]＝Rz(θg)，计算星敏感器测量坐标系在WGS84坐标系下的姿态；利用公式计算星敏感器测量坐标系在天-东-北坐标系下姿态；计算星敏感器测量坐标系在天-东-北坐标系下的姿态矩阵A(q天-北-东)。本发明避免载体坐标系与载体立方镜坐标系之间的转换矩阵带来的误差，随时标定星敏感器测量坐标系与载体坐标系之间的转换矩阵，标定不受时间和空间的限制，避免由于长时间后载体的震动而造成星敏感器测量坐标系与载体坐标系的偏差。
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公开(公告)号：CN102252673A
公开(公告)日：2011-11-23
申请号：CN201110148306.8
申请日：2011-06-03
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01C21/02
Abstract: 本发明提供一种星敏感器在轨光行差的修正方法。步骤包括：根据公式计算卫星的周年光行差常数；利用星载设备，测量卫星在惯性坐标系下的线速度；计算卫星在惯性坐标系下的姿态；计算星敏感器在惯性坐标系下的光轴指向；计算垂直于星敏感器光轴指向在惯性坐标系下的线速度；计算垂直于星敏感器光轴指向的周日光行差常数；计算星敏感器视场内恒星指向与光轴指向的夹角；计算所有因素造成的光行差合成；计算姿态四元数。本发明推导出了消除星敏感器周日光行差、周年光行差以及太阳本动光行差的数学模型，采用该模型消除光行差后，能进一步为飞行器提供高精度的姿态信息，为无陀螺的飞行器采用姿态来计算角速度，能进一步提高计算角速度的精度。
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公开(公告)号：CN102081360A
公开(公告)日：2011-06-01
申请号：CN201110045351.0
申请日：2011-02-25
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G05B17/02
Abstract: 本发明提供一种惯性天文组合导航半物理实验系统。它是由惯性系统、星空模拟系统、星敏感器、导航计算机和导航监视计算机组成的，惯性系统通过RS-422连接导航计算机，导航计算机通过RS-422分别连接星敏感器和导航监视计算机，导航监视计算机通过以太网连接惯性系统，星敏感器通过RS-422连接星空模拟系统，星空模拟系统通过以太网连接惯性系统。本发明惯性天文组合导航半物理实验系统，仿真初始参数可控、导航性能直观显示、可扩展性好；系统不仅能够演示组合导航系统的工作流程，而且能够有效验证各种导航算法；本发明为型号预研和立项提供基本依据，为工程应用打下良好的基础。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN103148850B
公开(公告)日：2015-04-01
申请号：CN201310025092.4
申请日：2013-01-24
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01C21/02
Abstract: 一种高精度的星敏感器，包括恒星星像坐标采集单元和恒星星像坐标数据处理单元，恒星星像坐标采集单元包括三个图像传感器、三个A/D转换芯片、第一FPGA驱动单元、第一SRAM存储单元和LVDS芯片，第一FPGA驱动单元并行地完成三个图像传感器的驱动和恒星星像坐标提取，恒星星像坐标数据处理单元包括RS422通信单元、第二FPGA驱动单元、DSP控制单元、FLSAH存储单元和第二SRAM存储单元；每个图像传感器都有独立的镜头，三个镜头的光轴指向两两互相垂直，第一FPGA驱动单元通过LVDS芯片与第二FPGA驱动单元连接，第二FPGA驱动单元与DSP控制单元、FLSAH存储单元、第二SRAM存储单元连接。本发明弥补了各视场之间的时间存在相位差和滚动轴姿态精度差的缺点；减少了体积和功耗；提高了数据可靠性。
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公开(公告)号：CN103148850A
公开(公告)日：2013-06-12
申请号：CN201310025092.4
申请日：2013-01-24
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01C21/02
Abstract: 一种高精度的星敏感器，包括恒星星像坐标采集单元和恒星星像坐标数据处理单元，恒星星像坐标采集单元包括三个图像传感器、三个A/D转换芯片、第一FPGA驱动单元、第一SRAM存储单元和LVDS芯片，第一FPGA驱动单元并行地完成三个图像传感器的驱动和恒星星像坐标提取，恒星星像坐标数据处理单元包括RS422通信单元、第二FPGA驱动单元、DSP控制单元、FLSAH存储单元和第二SRAM存储单元；每个图像传感器都有独立的镜头，三个镜头的光轴指向两两互相垂直，第一FPGA驱动单元通过LVDS芯片与第二FPGA驱动单元连接，第二FPGA驱动单元与DSP控制单元、FLSAH存储单元、第二SRAM存储单元连接。本发明弥补了各视场之间的时间存在相位差和滚动轴姿态精度差的缺点；减少了体积和功耗；提高了数据可靠性。
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公开(公告)号：CN102279002B
公开(公告)日：2013-06-05
申请号：CN201110174104.0
申请日：2011-06-27
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明提供一种星敏感器测量坐标系与载体坐标系转换矩阵的标定方法。步骤包括：计算载体坐标系在天-东-北坐标系的三轴姿态；计算载体坐标系在天-东-北坐标系姿态矩阵利用公式[ER]＝Rz(θg)，计算星敏感器测量坐标系在WGS84坐标系下的姿态；利用公式 计算星敏感器测量坐标系在天-东-北坐标系下姿态；计算星敏感器测量坐标系在天-东-北坐标系下的姿态矩阵A(q天-北-东)。本发明避免载体坐标系与载体立方镜坐标系之间的转换矩阵带来的误差，随时标定星敏感器测量坐标系与载体坐标系之间的转换矩阵，标定不受时间和空间的限制，避免由于长时间后载体的震动而造成星敏感器测量坐标系与载体坐标系的偏差。
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公开(公告)号：CN102927982A
公开(公告)日：2013-02-13
申请号：CN201210390545.9
申请日：2012-09-29
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01C21/02
Abstract: 本发明涉及一种双光谱的自主导航敏感器及其设计方法，敏感器包括恒星的可见光波段镜头、地球紫外波段成像镜头和CCD传感器，恒星的可见光波段镜头只成像恒星可见光波段信息，地球紫外波段成像镜头只成像地球紫外波段信息，并且成像地球紫外波段镜头的光轴中心与成像恒星可见光波段镜头的光轴中心垂直，紫外波段镜头所成的像通过45°反射镜反射到CCD传感器上，两个镜头成像在同一个CCD传感器内；设计方法包括恒星的可见光波段镜头的设计、地球紫外波段成像镜头和CCD器件的选择。本装置具有低功耗、导航精度高、误差小、利用的恒星数量能够覆盖全天球的优点。
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