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公开(公告)号：CN103868510B
公开(公告)日：2016-08-17
申请号：CN201410119756.8
申请日：2014-03-27
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G01C21/02
Abstract: 一种快速全天星图自主恒星识别方法，包括下列步骤：（1）根据星敏感器的视场生成导航星对角距表；（2）对所有观测星按能量进行排序；（3）利用新型三角形选择方法构建观测星三角形；（4）基于改进型K矢量法对观测星三角形进行三角形匹配识别；（5）若三角形匹配识别结果唯一，则计算当前姿态并进行投影验证；若结果不唯一，则进行四面体识别，若四面体识别结果唯一，则计算姿态进行投影验证，若结果不唯一，则重新选择观测星组成四面体进行匹配识别。（6）对识别唯一的结果根据计算的姿态进行投影验证，若投影验证通过，则认为识别成功。本发明可节省存储空间，减小星图识别时间，提高识别正确率，具有很好的实用价值。
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公开(公告)号：CN103487058B
公开(公告)日：2016-08-17
申请号：CN201310403237.X
申请日：2013-09-06
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G01C21/24
Abstract: 一种提高APS星敏感器动态性能的方法，本发明步骤：(1)根据星光的光电转换传递路径，建立星敏感器基于恒星能量、通光孔径、量子效率、运动角速度、信噪比等参数的动态性能分析模型，分析确定积分时间、灵敏度、视场中恒星探测概率等动态性能参数；(2)根据运动角速度、视场、图像探测器分辨率、星点扩散函数等因素确定APS积分时间；(3)图像探测器的卷帘式快门在大运动角速度情况下，对星图恒星对角距有较大影响，针对APS特有的卷帘式快门积分方式，设计星点位置补偿修正方法；(4)设计星敏感器双帧星图处理模式，根据两帧星图星点位置，在更高角速度情况下，对航天器角速度进行估计。本发明提高了APS星敏感器动态性能。
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公开(公告)号：CN104613962A
公开(公告)日：2015-05-13
申请号：CN201410838150.X
申请日：2014-12-29
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G01C21/02
CPC classification number: G01C21/025
Abstract: 一种星敏感器同步曝光方法，首先在星敏感器内部设计同步开关寄存器，判断是否开启同步功能，并检测同步脉冲信号质量；然后在星敏感器当前帧同步下降沿处增加曝光时间间隔；后续帧保持原曝光时间，对当前帧以后的曝光帧数进行计数，当曝光帧数满足预先设定的条件时，完成一个同步脉冲信号周期曝光时间调整；本发明可以给出星敏感器当前图像曝光时间相对于同步脉冲信号的时间偏差，可以自适应调整星敏感器曝光时间，使得星敏感器曝光时刻与同步信号下降沿具有精确的相位关系。且可以在同步状态下动态调整曝光周期，在不同数据更新率下均可以响应外部同步信号，可普遍用于各类航天成像敏感器或工业级成像敏感器。
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公开(公告)号：CN104599246A
公开(公告)日：2015-05-06
申请号：CN201410838145.9
申请日：2014-12-29
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 一种星敏感器行像元噪声自适应滤除方法，首先确定初始滤波背景估值修改量并写入星敏感器中；在星敏感器FPGA内部设计乒乓SRAM用于缓存图像行；然后星敏感器对获得的在轨图像进行自适应滤波处理；并根据内部图像存储SRAM统计占用率，自适应设置下限寄存器Ndown和上限寄存器Nup的值；最后利用内存回退技术进行噪声像元自适应滤波；直至所有图像均处理完毕。本发明具有快速自适应滤除多种类型噪声的特点，可以滤除空间粒子、图像传感器性能衰退或高温工况出现的热噪声和空间杂散光等噪声。便于星敏感器整机轻小化和星图快速识别的实现，而且该算法实现成本低、简单易行、移植性强，可普遍用于各类成像式敏感器的噪声滤除功能模块。
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公开(公告)号：CN104567865B
公开(公告)日：2017-05-10
申请号：CN201410838400.X
申请日：2014-12-29
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G01C21/02
Abstract: 本发明一种星敏感器空间粒子干扰条件下的姿态捕获方法，当星敏感器姿态捕获受到空间粒子干扰时，对从星敏感器像面上读出的有效像元进行滚动条带式存储以得到完整的星图星点信息；利用星图星点信息进行匹配识别，在匹配失败时比较多帧星点的位置信息，对偏差较大星点进行剔除后再次进行匹配识别；利用匹配识别结果进行姿态解算，比对验证多帧姿态捕获结果，结果间偏差满足要求时判断姿态捕获成功。本发明依据多帧完整星点位置信息进行比对筛选，能准确判别空间粒子干扰造成的伪星点，保证空间环境中星敏感器姿态捕获的正确性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN106441281A
公开(公告)日：2017-02-22
申请号：CN201610814727.2
申请日：2016-09-09
Applicant: 北京控制工程研究所
Inventor： 钟红军 , 王龙 , 梁士通 , 卢欣 , 杨君 , 刘婧 , 李晓 , 余成武 , 李春江 , 张运方 , 程会艳 , 郑璇 , 严微 , 张中杰 , 赵亚芹 , 刘山山 , 徐义奇 , 梁爽 , 薛志鹏 , 田玉松 , 侯丹佳
IPC: G01C21/02
CPC classification number: G01C21/025
Abstract: 一种小型长寿命高精度星敏感器，包括遮光罩、光学系统、机械结构、图像传感器电路、控制与数据处理模块、姿态计算模块；遮光罩遮挡直射光线或反射光线进入光学系统，光学系统采集导航恒星能量并送至图像传感器电路，图像传感器电路对导航恒星星点能量成像得到数字导航恒星星图，控制与数据处理电路提取导航恒星星图中星点的有效像元后进行伪星判别、剔除，得到导航恒星星点，姿态计算模块对导航恒星星点与星表进行匹配识别得到导航恒星姿态数据，机械结构支撑和固定遮光罩、光学系统、图像传感器电路、控制与数据处理模块、姿态计算模块。
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公开(公告)号：CN104567929A
公开(公告)日：2015-04-29
申请号：CN201410838155.2
申请日：2014-12-29
Applicant: 北京控制工程研究所
CPC classification number: G01C25/00 , G01C21/025
Abstract: 本发明一种基于双帧处理的星敏感器空间粒子干扰抑制方法，在空间粒子干扰较强的情况下，剔除非星点亮斑，抑制空间粒子干扰。即控制星敏感器敏感芯片卷帘式曝光、读出时间间隔极小的两帧星图并缓存；分别对两帧星图进行疑似星点信息提取，得到两帧可疑星点信息队列；对可疑队列进行网格化的特征比对，剔除非星点像斑信息，得到备选星点信息队列；对备选队列中的星点信息进行验证，从而得到真实恒星星点信息队列用于后续计算。本发明在星点队列比对时，预先对星点进行像面网格划分，有效缩减比对搜索时间，在完成星点队列比对后，用剩余星点信息在下一帧图像中进行开窗验证，保证了输出星点信息的有效性。
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公开(公告)号：CN104567864A
公开(公告)日：2015-04-29
申请号：CN201410838397.1
申请日：2014-12-29
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G01C21/02
CPC classification number: G01C21/025
Abstract: 本发明公开了一种APS星敏感器动态曝光时间调整方法：1)设4T图像传感器面阵大小，以读出一行的时间Tus为基础曝光单位；2)在FPGA内部设置曝光时间档位寄存器，并设置N档曝光时间；3)根据处理器写入的新曝光时间档位，确定相应的曝光调整公式，计算获得曝光空闲行数和读出空闲行数，在一行时间内，通过打开关闭像素电荷转移开关，控制读出和曝光操作，曝光在空闲行时，不执行曝光操作，读出在空闲行时，不执行读出操作；空闲行曝光完成后，进入新曝光时间档位卷帘曝光流水，完成新曝光时间档位设置；本发明可以实现多档曝光时间无缝动态调整，在曝光时间动态调整时不打断曝光流水，减小了数据读出时间间隔。
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公开(公告)号：CN103487058A
公开(公告)日：2014-01-01
申请号：CN201310403237.X
申请日：2013-09-06
Applicant: 北京控制工程研究所
IPC: G01C21/24
CPC classification number: G01C21/24
Abstract: 一种提高APS星敏感器动态性能的方法，本发明步骤：(1)根据星光的光电转换传递路径，建立星敏感器基于恒星能量、通光孔径、量子效率、运动角速度、信噪比等参数的动态性能分析模型，分析确定积分时间、灵敏度、视场中恒星探测概率等动态性能参数；(2)根据运动角速度、视场、图像探测器分辨率、星点扩散函数等因素确定APS积分时间；(3)图像探测器的卷帘式快门在大运动角速度情况下，对星图恒星对角距有较大影响，针对APS特有的卷帘式快门积分方式，设计星点位置补偿修正方法；(4)设计星敏感器双帧星图处理模式，根据两帧星图星点位置，在更高角速度情况下，对航天器角速度进行估计。本发明提高了APS星敏感器动态性能。
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公开(公告)号：CN104599246B
公开(公告)日：2017-09-29
申请号：CN201410838145.9
申请日：2014-12-29
Applicant: 北京控制工程研究所
Abstract: 一种星敏感器行像元噪声自适应滤除方法，首先确定初始滤波背景估值修改量并写入星敏感器中；在星敏感器FPGA内部设计乒乓SRAM用于缓存图像行；然后星敏感器对获得的在轨图像进行自适应滤波处理；并根据内部图像存储SRAM统计占用率，自适应设置下限寄存器Ndown和上限寄存器Nup的值；最后利用内存回退技术进行噪声像元自适应滤波；直至所有图像均处理完毕。本发明具有快速自适应滤除多种类型噪声的特点，可以滤除空间粒子、图像传感器性能衰退或高温工况出现的热噪声和空间杂散光等噪声。便于星敏感器整机轻小化和星图快速识别的实现，而且该算法实现成本低、简单易行、移植性强，可普遍用于各类成像式敏感器的噪声滤除功能模块。
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