服務飛行器對目標飛行器進行交會、抓捕時,需要利用窄視場相機為服務飛行器遠程點目標識別、導航跟蹤、姿態(tài)測量等提供信息。窄視場相機可作為目標飛行器遠距離識別探測設備,也可作為星敏感器為服務飛行器提供慣性姿態(tài)測量信息。本文利用Scilab/Xcos仿真平臺,模擬窄視場相機拍攝的星點圖像,對星圖識別算法進行仿真研究,進而為服務飛行器提供姿態(tài)信息。本文主要研究內容如下:（1）對窄視場相機拍攝的星圖模擬�；谝腊凸刃潜�,模擬窄視場相機拍攝的星圖,研究分析星等到灰度轉換的數學模型、星點灰度擴散模型、以及分析星圖噪聲來源。（2）圖像預處理。對仿真星圖進行預處理,分析了基于連通域模型的圖像分割方法,對四種細分定位算法進行建模仿真,對比四種細分定位算法的精度,并與MATLAB實驗結果進行對比。（3）對星圖識別算法進行建模與仿真。構建導航星表和導航特征數據庫,研究了星圖識別算法,針對三角形算法識別效率低的問題,提出一種改進的三角形算法。通過對算法進行仿真建模,對兩種算法進行了對比。基于Scilab對星圖識別算法封裝成基礎功能模塊并集成到Xcos工具箱,將仿真建模結果同MATLAB實驗結果對比分析。本文初步實... 

【文章來源】：中北大學山西省

【文章頁數】：67 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景、依據與意義
    1.2 國內外研究現狀
    1.3 Scilab/Xcos簡介
    1.4 本文主要研究內容
第二章 星圖識別理論基礎
    2.1 基本概念
    2.2 星圖識別基本流程
    2.3 常用星圖識別算法
        2.3.1 子圖同構類算法
        2.3.2 模式識別類算法
        2.3.3 各類星圖識別算法對比分析
    2.4 雙矢量定姿原理
    2.5 本章小結
第三章 星圖模擬
    3.1 星敏感器成像
        3.1.1 天球坐標系到星敏感器的旋轉變換
        3.1.2 星敏感器坐標系到像平面坐標系的投影變換
    3.2 數字圖像合成
        3.2.1 星等到灰度值的轉換
        3.2.2 星點灰度擴散模型
        3.2.3 噪聲模擬
    3.3 仿真實驗與結果分析
    3.4 本章小結
第四章 星圖預處理
    4.1 降噪
    4.2 分離恒星目標與背景
    4.3 分離單個星點目標與其他星點目標
    4.4 細分定位方法
        4.4.1 質心算法
        4.4.2 平方加權質心法
        4.4.3 帶閾值的質心法
        4.4.4 曲面擬合法
    4.5 仿真實驗與結果分析
        4.5.1 噪聲對細分定位精度的影響
        4.5.2 降噪處理對細分定位精度的影響
    4.6 本章小結
第五章 星圖識別算法建模與仿真
    5.1 構建導航星庫
        5.1.1 星等閾值確定
        5.1.2 雙星處理
        5.1.3 導航星均勻化處理
        5.1.4 識別特征的生成與存儲
    5.2 星圖識別算法
        5.2.1 三角形識別算法
        5.2.2 改進的三角形識別算法
    5.3 仿真實驗與結果分析
    5.4 本章小結
第六章 總結與展望
    6.1 總結
    6.2 展望
參考文獻
攻讀碩士期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]在軌服務與維護任務推演與虛擬實驗平臺[J]. 石玥,李志,張志民.  航天電子對抗. 2018(04)
[2]高靈敏度空間點目標探測系統(tǒng)設計[J]. 劉明,鄧軍,馮獻飛,錢峰松.  中國光學. 2018(01)
[3]靜態(tài)像點高斯灰度擴散模型參數估計方法[J]. 王海涌,周文睿,林浩宇,王新龍.  光學學報. 2012(03)
[4]一種改進的三角形星圖識別方法[J]. 張廣軍,魏新國,江潔.  航空學報. 2006(06)

博士論文
[1]復雜背景下的空間目標自動識別技術[D]. 王敏.中國科學院長春光學精密機械與物理研究所 2017
[2]基于星敏感器的星點提取與星圖識別方法研究[D]. 羅麗燕.西安電子科技大學 2015
[3]基于星敏感器的捷聯慣性/天文組合導航研究[D]. 孫龍.哈爾濱工程大學 2015
[4]基于魚眼相機的艦船天文導航技術研究[D]. 李崇輝.解放軍信息工程大學 2013
[5]大視場高精度星敏感器技術研究[D]. 王曉東.中國科學院研究生院（長春光學精密機械與物理研究所） 2003

碩士論文
[1]動態(tài)星模擬器星圖模擬關鍵技術研究[D]. 李光茜.長春理工大學 2019
[2]基于星敏感器的星圖模擬及識別算法研究[D]. 李猛.哈爾濱工程大學 2016
[3]星敏感器光學系統(tǒng)設計及雜散光抑制技術的研究[D]. 張歡.西安工業(yè)大學 2015
[4]基于CCD星敏感器的動態(tài)星圖模擬器設計[D]. 李灝.哈爾濱工程大學 2015
[5]遙感測量工具星圖識別算法研究[D]. 郭建.哈爾濱工業(yè)大學 2014
[6]天文導航半物理仿真系統(tǒng)研究[D]. 汪潔萍.西安電子科技大學 2014
[7]CMOS成像器件的噪聲模型及噪聲抑制方法研究[D]. 韓寶媛.首都師范大學 2012
[8]CMOS圖像傳感器的噪聲研究與抑制電路設計[D]. 崔博.華中科技大學 2007



本文編號：3642589