星敏感器测量导弹姿态的方法研究

建立了捷联方式下星敏感器测量导弹在惯性系中三轴姿态的模型.通过春分点时角,建立了发射点惯性系和赤道惯性系转换关系,由星敏感器像平面的星像坐标和对应的视赤经、赤纬,就可解算导弹在惯性系中的姿态.最后,给出了仿真结果.     

基于星敏感器的导弹姿态矩阵线性化解算方法

在INS／CNS组合导航方式下，利用星矢量的像平面坐标和天球直角坐标信息建立导弹姿态转换矩阵模型是一个关键，且姿态矩阵解算为非线性方程组求解，涉及导数运算，计算量大、复杂。针对此，本文详细讨论了导弹姿态转换矩阵的计算模型建立，利用四元数姿态矩阵特性，提出了一种导弹姿态转换矩阵的线性化解算方法，为INS／CNS组合导航方式下，弹体姿态解算提供了新的数值解算思路。     

基于星敏感器的导弹姿态矩阵线性化解算方法

在INS/CNS组合导航方式下,利用星矢量的像平面坐标和天球直角坐标信息建立导弹姿态转换矩阵模型是一个关键,且姿态矩阵解算为非线性方程组求解,涉及导数运算,计算量大、复杂.针对此,本文详细讨论了导弹姿态转换矩阵的计算模型建立,利用四元数姿态矩阵特性,提出了一种导弹姿态转换矩阵的线性化解算方法,为INS/CNS组合导航方式下,弹体姿态解算提供了新的数值解算思路.     

影响星敏感器姿态计算精度的因素分析

星敏感器是一种完全独立和自主的姿态测量仪器,已成为卫星、航天飞机和空间站上必备的高精度姿态敏感部件.姿态测量精度是衡量星敏感器性能的一项最重要的指标之一.通过仿真数据和实验结果,分析了影响星敏感器姿态精度的各种因素,为获取高精度姿态测量精度提供理论参考.     

星敏感器遮光罩的优化设计

在CCD星敏感器中，CCD像面的背景噪声严重地影响了星点提取的准确性，要降低背景噪声就必须对杂光进行有效地消除，所以CCDJ生敏感器中的遮光罩起着重要的作用，针对这一问题，对遮光罩的设计作了进一步的分析和研究。     

星敏感器在无人作战领域的应用及发展趋势

通过介绍星敏感器技术的特点和优势,结合无人作战领域的发展现状,总结了当前星敏感器技术在无人装备中的具体应用;综合未来无人作战的特点和星敏感器的未来发展趋势,分析如何应用星敏感器解决未来无人作战模式下自主导航问题,详细阐述了星敏感器在未来无人作战中的3种应用场景,最后探讨了星敏感器在无人作战领域中的未来发展方向。     

基于姿态四元数的SINS/星敏感器组合导航方法

分析了一种星敏感器多矢量定姿原理,在考虑了惯性元器件误差及星敏感器误差的基础上,建立了SINS/星敏感器组合导航系统模型;以模拟的实时星敏感器测量信息为基础,通过将SINS确定的载体相对惯性空间的四元数姿态信息与星敏感器输出的高精度四元数姿态信息进行信息融合,实时估计出陀螺漂移量及失准角并对SINS进行在线修正,从而达到保证SINS高精度导航的目的。最后,通过仿真验证表明了这种SINS/CNS组合反馈校正方案的可行性和有效性。     

惯性/星光组合导航技术综述

针对不同的应用平台, 对星光导航设备星敏感器和惯性/星光组合导航技术研究现状进行了叙述和总结, 探讨了惯性/星光组合导航技术面临的亟待解决的问题和未来的发展方向, 为国内该领域的研究人员提供一定的参考.     

大视场星敏感器光学系统畸变校正方法

针对大视场星敏感器光学系统畸变较大,严重影响角距测量精度的问题,采用多项式拟合算法,对研制的星敏感器进行了畸变校正,校正后的平均角度测量误差小于1″。     

基于星光跟踪器的弹道导弹自由段天文导航

研究了基于星光折射测量进行弹道导弹自由段导航的一种方法.这种导航方案利用高精度的CCD星敏感器,结合星光穿越大气的较精确的数学模型,来确定导弹质心位置的地心矢径.根据椭圆理论确定导弹自由段的轨道参数,进而进行导航、制导控制.     

基于惯性/星敏感器的高精度定姿方法研究

研究了利用惯性导航系统与星敏感器进行组合定姿的方法。首先,分析惯导系统和星敏感器的误差源,选取惯导系统误差作为组合系统的状态,获得系统状态方程。然后,利用惯导系统输出的飞行器位置、速度和姿态等信息来构造恒星矢量等效观测值,将其与星敏感器实际观测到的恒星矢量相减作为量测,构造出量测方程。最后,利用卡尔曼滤波技术,设计惯性/星敏感器组合定姿算法。仿真结果表明,基于惯性/星敏感器的组合定姿方法达到了6角秒的定姿精度,非常适用于空间飞行器的高精度定姿。     

基于恒星地球敏感器的空间飞行器自主导航系统

空间飞行器长时间在轨飞行将引起其惯性导航系统的漂移,因此需要采用自主导航、地面测控等方法进行修正.在对现有的航天器自主导航方法研究的基础上,选用技术较成熟基于状态模型的星敏感器+地球敏感器模式的自主导航系统.并对自主导航系统的构成、模型的建立、以及滤波算法的选择等问题进行了研究.最后分析了星敏感器的采样周期、采样弧长、...     

星光定向的"虚拟星"方法

在星光/惯性导航及制导系统中,常需要选择某个期望位置的星光作为定向基准,但天球上不一定正巧有这样的星体存在.在采用敏感矩阵型星光敏感器时,视场中围绕这一期望位置可能出现数颗星的映象,利用这些可观测星体的坐标信息就可以间接地确定期望位置虚拟的定向基准星的准确坐标.这种方法可以避免因采用不准确位于期望位置的星体作定向基准所带来的方法误差,而且还能够利用多星观测的冗余信息减小观测随机误差.     

导弹引信惯性闭合器动态响应特性研究

主要研究了导弹引信惯性闭合器在弹目交会时的动态响应特性，建立了动态响应数学模型。     

一种星敏感器与捷联惯导高精度安装误差标定方法

针对高精度标校星敏感器和捷联惯导之间安装误差问题,捷联惯导和星敏感器均能输出相对惯性空间四元数的特点,提出了一种基于误差四元数与角速度测量值的算法,建立星敏感器和捷联惯导的安装误差模型和系统观测模型．采用“粗校准＋精校准”的两次估计滤波方法,最终达到提高姿态确定精度的目的。仿真结果证明了该方法的有效性和可行性。     

利用GPS测量导弹飞行体的姿态角

ＧＰＳ是一种高精度卫星定位导航系统，具有全球，全天候，连续三维定位和导航的能力，因而其应用范围很广泛，本文研究如何使用ＧＰＳ技术，对导弹飞行的姿态角进行测量，提供了一种测定姿态角的方法。     

基于星敏感器原理的空间微弱小目标自动识别

复杂星空背景下,无特定标识的微弱小目标经常会阻碍航天器的飞行任务;由于目标成像尺寸小、发光特点与星点类似,无法通过常规目标识别手段进行辨识;针对该问题,利用星敏感器绝对测量的优势,提出基于星敏感器原理的空间微弱小目标识别方法;该方法利用鲁棒性较好的网格算法识别采集星图上的大部分恒星,将漏星和目标标记出来,再利用角距法加以区别,实现目标识别;通过实验仿真,完成了对含微弱小目标的具体星图的星点及目标识别,并针对过程中出现的参考星和返回目标结果的选择标准问题进行了讨论分析,验证了基于星敏感器原理的空间微弱小目标识别方法的可行性。     

大气层内载体星光折射间接敏感地平定位可行性分析

星光折射间接敏感地平定位方法具有自主性强、精度高、成本低等特点,是一种很有应用前景的新型天文导航方法.目前,传统的星光折射间接敏感地平定位方法是以大气层外载体为应用对象而提出的一种天文定位方法,然而绝大部分载体主要工作在大气层内,为了分析这种星光折射间接敏感地平定位方法应用于大气层内载体的可行性,本文首先基于折射定律和球形大气模型建立了星光大气折射模型,分析了根据星光折射角与载体位置之间的关系进行星光折射间接敏感地平定位的工作机理,进而通过定量分析载体在大气层内、外观测的折射角偏差,对星光折射间接敏感地平定位方法在大气层内应用的可行性进行论证与分析.结果表明,传统星光折射间接敏感地平定位方法只适用于在40 km以上至大气层外飞行的载体,若能利用高度计获得载体的粗略高度,可以将星光折射间接敏感地平定位方法应用于大气层内飞行高度在20～40 km的飞行载体.     

基于小波变换的弹载星敏感器昼间星点识别方法

图像降噪与星点识别是弹载星敏感器进行星点质心提取的前提,针对其昼间星点识别困难的问题,提出了一种基于小波变换的去噪声方案。该方案选择双正交小波函数对图像进行分解和软阈值化处理。在此基础上,进行图像信号重建,得到降噪后的图像。对复原后的图像采用改进的最大类间方差法进行了星点识别。星点识别的准确率达到了86.7%。实验结果证明了此方案在北极星昼间测量与识别上的可行性。     

导弹引信惯性闭合器动态响应特性研究

主要研究了导弹引信惯性闭合器在弹目交会时的动态响应特性，建立了动态响应数学模型。针对典型机构进行了仿真技术研究，并模拟交会环境进行了试验，取得了一批试验数据。可为该机构在导弹上的使用提供理论依据。