专利名称：深空探测转移段小行星成像模拟器的制作方法
技术领域：
本发明属于一种模拟器，具体涉及一种深空探测转移段小行星成像模拟器。
背景技术：
小行星是深空探测巡航段主要的参考目标，美国深空一号、深空撞击等任务均使 用了小行星敏感器作为自主导航的关键设备。预研算法研究阶段需要小行星模拟图像输入 来进行算法验证，而小行星敏感器的图像由于曝光时间长、平台运动而产生出特殊效果与 传统恒星模拟存在较大差异，需要新技术进行攻关。课题组在恒星模拟基础上进行了小行 星星图模拟研究，成功实现了小行星星图的模拟并提出模拟器的实现方案。首先，深空探测巡航段小行星成像模拟是一项新概念；传统的恒星模拟方法不会 考虑小行星星表、背景噪声、平台抖动等问题。因此小行星模拟属于一项新的攻关性、创新 性技术。以上就是提出本发明的技术背景。现有的文献显示，传统的方法主要属于恒星模拟技术。
发明内容
本发明的目的是提供一种深空探测转移段小行星成像模拟器，它能够解决深空探 测小行星模拟实现问题。本发明是这样实现的，一种确定小行星导航敏感器星间角距的方法，它包括以下 步骤，1)星表选择；2)星等转换；3)静态成像分析；4)背景分析；5)运动成像分析；6)小行星成像模拟。所述的步骤1)是根据预先设定的轨道与探测星选择小行星星表以及恒星星表； 在标称轨道上面选择导航弧段。所述的步骤2、根据视星与仪器星的关系将步骤1)目标视星等转所述的步骤幻根据视场、轨道位置、坐标转换完成单星高斯模型的静态成像分 析；模拟过程中星敏感器姿态是已知的，其视轴在天体坐标系中的指向为赤经赤纬 (αζ, δζ)，其X轴指向为赤经赤纬(αχ，δ χ)，则从天球坐标系0_UVW到星敏感器坐标系 O-XYZ的变换矩阵M为
权利要求
1.一种确定小行」1)星表选择；2)星等转换；3)静态成像分析；4)背景分析；5)运动成像分析；6)小行星成像模拟。
2.如权利要求1所述的一种确定小行』 述的步骤1)是根据预先设定的轨道与探测 上面选择导航弧段。
3.如权利要求1所述的一种确定小行』导航敏感器星间角距的方法，其特征在于它包括以下步骤，导航敏感器」 ■选择小行星导航敏感器」J旬角距的方法，其特征在于所 ■表以及恒星星表；在标称轨道间角距的方法，其特征在于所 述的步骤幻根据视星与仪器星的关系将步骤1)目标视星等转换为仪器星。
4.如权利要求1所述的一种确定小行星导航敏感器星间角距的方法，其特征在于所 述的步骤幻根据视场、轨道位置、坐标转换完成单星高斯模型的静态成像分析；模拟过程中星敏感器姿态是已知的，其视轴在天体坐标系中的指向为赤经赤纬(α z， S ζ)，其X轴指向为赤经赤纬(α χ，δ χ),则从天球坐标系O-UVW到星敏感器坐标系O-XYZ 的变换矩阵M为
5.如权利要求1所述的一种确定小行星导航敏感器星间角距的方法，其特征在于所 述的步骤幻根据平台抖动、平台运动以及曝光时间完成目标星的动态成像分析， 其中，星敏感器曝光积分的Euler参数可用一阶近似为θ = ω( ) Λ θ = ω At(5)其中，θ表示欧拉主轴旋转角，ω积分时间内星敏感器的角速度，Δ θ在步长时间At 内转动角，公式O)中的变换矩阵M可改写为如下递推公式Mk+1 = Mk · (Ε-Δ θ χ)对曝光积分时间选择时间步长△ t，可得k时刻j 相应相关像素下的收集的能量光电子数计算公式为(6)点的坐标为(x0(k)，y0(k))，则此时
全文摘要
本发明属于一种模拟器，具体涉及一种深空探测转移段小行星成像模拟器。本发明的优点是，小行星敏感器是深空探测巡航段自主导航关键部件，在算法研究阶段、敏感器地面试验阶段均需要小行星成像模拟技术的支持，因此发明是小行星导航敏感器成功研制的重要保障条件之一，另外部分成果可推广用于高动态恒星模拟器研制。目前，本发明已通过工程应用的地面考核，可满足算法验证的需求。
文档编号B64G7/00GK102114919SQ20091021698
公开日2011年7月6日 申请日期2009年12月31日 优先权日2009年12月31日
发明者周建涛, 尉志军, 王立, 郝云彩 申请人:北京控制工程研究所