点扩散函数对星点提取误差分析的影响

星点提取系统误差又称作像元频率误差,它的分布呈现以像元为周期的规律性,分析它的分布规律对补偿这种误差有指导作用。光学系统点扩散函数类型是影响星点提取系统误差分布的主要因素,选取合理的点扩散函数模型对星点提取系统误差进行频域分析,可以减小分析结果与实际的偏离,提高误差补偿效果。传统方法采用Gauss分布点扩散函数模型进行频域分析,但没有考察它的合理性。文中结合星敏感器拍摄的星点像,将一种Giancarlo点扩散函数模型与Gauss点扩散函数模型进行了比较。并在星点提取系统误差频域分析中采用Giancarlo点扩散函数模型,推得星点坐标提取误差理论解析式。与传统频域分析结果相比,文中频域分析结果中引入了对S曲线振幅起调制作用的项,使得星点横坐标系统误差沿x轴呈现S曲线分布的同时,其振幅沿y轴方向发生改变。随后在噪声条件下对星点提取系统误差进行了仿真,仿真结果与频域分析结果相符。最后进行了实验验证,根据理论解析式对结果进行了误差补偿,星点提取精度提高了54.42%,优于传统正弦拟合补偿方法。     

精细导星仪星点定位系统误差的高精度补偿方法

针对精细导星仪（Fine Guidance Sensor,FGS）姿态测量精度受星点提取系统误差影响的问题,提出了一种基于梯度提升决策树（Gradient Boosting Decision Tree,GBDT）拟合法的高精度星点定位系统误差补偿方法。为了解决拟合样本少、输入特征差别大等问题,采用对输入范围不敏感、易于训练的决策树作为基模型,并根据当前模型拟合残差梯度,结合集成学习中的提升方法生成新的基模型得到系统误差与探测器填充率、采样窗口尺寸、星斑束腰半径以及星点质心坐标计算值之间的函数关系,以此函数关系为基础对星点质心坐标估计值进行系统误差校正。实验结果表明:与支持向量回归机（Support Vector Regression,SVR）相比,基于GBDT的高精度星点定位算法的误差减小了60.6%,经该算法补偿后的质心误差为0.014 5 pixel,相比于质心法误差减小了61.5%。     

星敏感器的星点定位方法研究

介绍了星敏感器的基本工作原理,分析了星图的特点．并结合星图的特点对星图阈值的确定和内插细分算法进行了研究,从理论和实践两个方面对星点定位算法进行了分析,最后确定了适合星图使用的星点定位方法。并用星敏感器对该定位方法进行了试验检验,取得了较为满意的结果。     

星敏感器误差模型及参数分析

为分析星敏感器内部各误差因素对其测量精度的影响,建立了星敏感器的理想模型和实际模型;基于几何成像理论,分析了焦距误差、主点偏移、光学镜头畸变、焦平面倾斜以及焦平面绕视轴方向的旋转等误差因素对星光成像矢量测量精度、视场内星间角距测量精度的影响,设计了测量精度评价指标,并通过仿真实验进行了定量分析,论证了不同参数误差、不同观星方位与测量精度的关系,焦距误差、主点偏移和镜头畸变是影响测量精度的主要因素,在使用时必须加以校正。     

亚秒级星相机动态星点坐标确定误差补偿方法

针对星相机在轨因卫星运动和曝光时间设定的动态条件引起的星点模糊导致星点提取精度下降的问题,提出一种动态星点坐标确定误差补偿方法,利用在星相机光学系统入瞳前加入阶梯玻璃的手段实现了提高星相机摄星指向精度的目的。地面标定和在轨测试表明,星相机指向精度优于1″,验证了该方法的有效性,具有一定的应用价值。     

一种新的方法用于星敏感器近红外星图星点提取

分析了近红外星图小波分解系数的特点。依据小波分析的边缘检测特性、解相关性和多分辨率特性结合星点的灰度分布特征设计了不同尺度下的检测模板。在恒虚警概率条件下,提出利用局部阈值克服红外星图本身的背景不均匀性。通过在星图第二次分解的近似系数上检测星点最大灰度值的位置,削弱了单点噪声和条纹噪声的影响。实验结果显示,算法能有效得出视场中的星点最大灰度值坐标,误差在1 个像素位置左右,满足后续星点提取的需要。     

太赫兹近场成像雷达系统误差补偿方法

太赫兹成像雷达具有合成孔径时间短、分辨力高的优点,适用于近场探测,但由于器件成熟度相对不高,雷达系统常存在较大的系统失真,会降低信号质量;同时,系统固有延时的存在会引起距离测量误差,二者均会恶化雷达成像的质量。针对系统失真和固有延时,提出了最小二乘法估计的幅相误差补偿方法和固有延时补偿方法,并给出了系统误差的测量方法。试验测试结果表明,用该方法对系统进行补偿后能有效提高图像空间分辨力,改善图像质量。     

基于数字天顶仪的星点图像坐标误差分析

星点图像坐标的准确性与数字天顶仪的定位精度紧密相关。根据数字天顶仪成像原理,严格推导出星点图像坐标表达式,在此基础上推导了星点图像坐标在4个误差因素及综合误差下的误差方程,分析结果表明各误差之间相互独立。通过仿真4个误差因素及综合误差情况下的星图数据进行分析,仿真结果表明:焦距误差与转位误差对各星点图像坐标的影响各不相同,焦距引起的坐标变化值x和y相对其平均值的最大波动值分别为2.38、3.04 pixel;转位误差引起的坐标变化值x和y相对其平均值的最大波动值为1.06、1.41 pixel;光轴倾斜误差与主点偏移引起的星点图像坐标变化是整体性偏移。另外,提出了一种误差参数求解的方法,利用解算出来的误差参数对星点图像坐标进行补差,数字天顶仪的定位经度精度提高了约1.98 m,纬度精度提高了约1.65 m。     

传感器温度误差补偿的软件实现

在有些方面，温度误差已成为提高高精度传感器性能的严重障碍，特别是在环境温度变化较大的应用场合。事实上，传感器测量系统目前已大量引入了单片机来实现自动检测和控制。因此，用单片机自身的特点和软件来解决传感器温度误差难题是一条有效途径。     

霍尔传感器误差原因及补偿措施

本文介绍了霍尔传感器在应用过程中存在的测量精度误差原因,并且有针对性的提出了补偿方法。霍尔传感器的材料一般是半导体,因此容易受温度变化的干扰,且制造过程中由于霍尔电极位置影响,会产生温度误差和零位误差。为了保证测量的精度,使用霍尔传感器进行测量时一定要对温度误差和零位误差进行补偿。     

基于最优背景估计的星敏感器抗杂散光星点提取方法

研究了杂散光干扰下星敏感器星点提取问题。在杂散光干扰下,星点提取的效果会变差,这会使解算的姿态不准确和不可靠。为了抵抗杂散光干扰,提出了一种基于最优背景估计的抗杂散光星点提取方法。首先,分析了杂散光在星敏感器中的成像特点,构建了杂散光的具有闭合解的曲面模型;然后,设计了基于最优曲面的杂散光背景估计方法和星点提取方法;最后,采用仿真的杂散光图像和星敏感器采集的杂散光图像验证了算法的性能。实验结果表明:该方法得到的星点检测率、误检率和质心定位精度均优于现有基于背景和形态学的方法,该方法对杂散光有较好的抑制能力。     

宽带多子阵合成孔径声呐成像误差补偿研究

多接收阵合成孔径声纳成像中,在距离多普勒域作由非停走停近似引起的方位走动的补偿对于窄带多接收阵成像是满足要求的,但对于宽带成像,则会引起很大的系统相位误差,从而造成成像的散焦。指出了窄带系统误差的近似补偿不适用于宽带成像的原因,并随后给出了适用于宽带的多接收阵系统误差的时域补偿方法。     

用单片机软件实现传感器温度误差补偿

介绍了用单片机软件实现传感器温度误差补偿一种方法，在建立了传感器温度误差的数学模型基础上，给出了如何软件实现温度补偿的流程和具体方法，对自动检测仪表中提高传感器的测量精度，提供一条行之有效的途径。     

数控机床的误差补偿技术研究

阐述了数控机床加工误差产生的原因,在已有的数控机床在线检测模型基础上,分析了数控加工误差补偿原理,提出了基于多体系统理论的误差建模的规律性,从而只要确定了相邻体间的位置特征、运动特征,就能找到对应的特征矩阵和变换矩阵.每对相邻体间变换矩阵确定后,按照误差模型规则便可以得到误差模型公式,载入辨识好的误差参数可得数值解,从而进行相应补偿.实践结果表明,该误差补偿技术大大提高了机床的加工精度,具有实用性.     

位置敏感探测器光斑脱靶误差补偿方法研究

为了提高位置敏感探测器(PSD)的位置检测范围,解决光斑在探测器光敏面脱靶时无法准确定位光斑的问题,提出一种光斑脱靶误差补偿方法,分析了脱靶前后PSD检测光斑能量重心变化规律,建立了PSD光强信号与位置检测误差间的函数关系。实验结果表明:当PSD光敏面尺寸为12mm×12mm时,对于半径为5mm的高斯光斑,通过所提出的光斑补偿方案补偿后PSD的X轴检测范围提高了66.7%,位置检测平均相对误差不超过5%,该方法对提高PSD位置检测性能具有重要的意义。     

汽车衡偏载误差补偿算法

汽车衡作为衡器的重要分支,广泛应用于交通运输、矿山企业、大宗贸易等部门。传统的汽车衡采用模拟传感器并联的电路联接方式,它的误差补偿方法是通过反复调整每路称重传感器通道增益实现的,过程繁琐、称重结果准确度低。近年来得到广泛应用的数字式汽车衡由于接收的是数字信号,可通过软件编程对偏载进行误差补偿,因此具有更好的抗干扰能力。本文主要介绍数字汽车衡称重原理,称量误差产生的原因,设计误差补偿算法,降低偏载对衡量结果的影响,提高称量准确度。     

矢量传感器误差校正与补偿

当阵列模型存在误差时,子空间类方法的高分辨性能会显著下降,因此必须进行有效的校正。由于矢量天线本身的复杂性,其相位误差很难精确校准且原有的基于标量天线相位误差的估计方法已经不再适应于矢量天线。该文在到达角已知情况下,给出了一种估计矢量天线阵列相位误差的新方法,并导出了各通道相位误差的计算公式。最后的数值模拟结果说明了本文方法是简单有效的。     

采用DSP技术的高精度电度表的误差分析及补偿

对DSP技术在电度表中的应用进行了研究,对电度表系统的误差进行了分析,提出了采用软件方法来补偿误差的措施,使电度表的精度达到了设计要求,又避免了利用硬件进行误差补偿所带来的弊端,不用在线路中调整电压、电流采样值,有利于生产。