申请/专利权人：上海卫星工程研究所

申请日：2024-02-04

公开（公告）日：2024-06-21

公开（公告）号：CN118228808A

主分类号：G06N5/01

分类号：G06N5/01

优先权：

专利状态码：在审-公开

法律状态：2024.06.21#公开

摘要：本发明提供了一种天区划分与成像区域搜索方法及系统，包括设置星等对原始星表进行筛选，得到符合星等要求的标定用子星表。以原点为中心，计算截角二十面体的全部60个顶点坐标，形成对天球的32个无重叠全覆盖的均匀分区，计算32个分区的中心点，在标定用子星表内分别搜索落入这32个分区范围的标定用恒星。遍历分区，求取密度分布聚类中心。构建在单位天球面上的成像矩形框I，再相应细分为相应个数的成像栅格II，计算该位置下矩形框的NOR值和NIR值，确定最优值，打印输出搜索结果。通过具体成像区域的优选，有效提升了线阵推扫成像卫星的单次观星标定效率和标定精度，有利于实现卫星在轨标定的长期化、自动化运行。

主权项：1.一种天区划分与成像区域搜索方法，其特征在于，包括：步骤一，设置星等对原始星表进行筛选，得到符合星等要求的标定用子星表；步骤二，以原点为中心，计算截角二十面体的全部60个顶点坐标，计算结果是如下包含正负号的笛卡尔坐标的全偶数排列：0,±1,±3g，±1,±2+g,±2g，±g,±2,±2g+1其中，为黄金分割比；计算结果进行单位圆标准化；步骤三，依次连接截角二十面体的各顶点，将12个五边形和20个六边形分组映射到天球球面上，形成对天球的32个无重叠全覆盖的均匀分区；球面两点间的大圆弧线上某点的计算公式为： 其中，P1和P2代表在天球上的截角二十面体的某个五边形或六边形上相邻的两个顶点，Pt代表从球心出发的矢量，和分别为球心指向P1点和P2点的矢量，θ为和之间的夹角，t为[0,1]内的实数，t＝0时t＝1时步骤四，计算32个分区的中心点，以该分区中心点到最近截角二十面体顶点的球面距离为半径划定搜索范围，在标定用子星表内分别搜索落入这32个分区范围的标定用恒星；计算单位球面上两点距离公式为： 其中，和分别为分区中心点和星表中某颗恒星的天球坐标，搜索完毕后，将每个分区的恒星坐标存储为数据包GroupStari，i为[1,32]内的整数；步骤五，遍历i∈[1,32]，依次对GroupStari中的恒星群进行分布密度计算，以求取密度分布聚类中心；其中某颗星的分布密度通过下式计算： 其中Ku为用于计算分布密度的核函数，u为该核函数的自变量，为GroupStari中坐标为的指定星点的分布密度值，n为GroupStari中的星点个数，h为密度分布分析的计算带宽，代表GroupStari中第q个星点的坐标，q为[1,n]范围内的计数值；设置NumCluster为每个天球分区的聚类中心数量，对GroupStari中的每个星点计算根据计算结果取中密度值最大的NumCluster个星点位置为该区聚类中心坐标clusterCenteri,j，j为[1,NumCluster]的整数；步骤六，以线阵相机视场角和成像机动角为四边的张角，构建在单位天球面上的成像矩形框I，成像矩形框I内根据线阵相机的探测器数量，再相应细分为相应个数的成像栅格II；设置旋转步进角度stepAngle，该角度应与单个成像栅格II的宽度角相当；分别以每组GroupStari的每个clusterCenteri,j为中心，以stepAngle为步进角度，旋转初始成像矩形框I，每旋转一次，计算该位置下矩形框的NOR值和NIR值，NOR和NIR定义如下：NOR：NumberOfRasterswithstarpoints，即成像矩形框I内包含有星点的成像栅格II数；NIR：starNumberInthewholeRectangle，即成像矩形框I内含有的星点总数；步骤七，在以clusterCenteri,j为中心旋转的所有成像矩形框I中搜索NOR值最大的成像矩形框I，若NOR最大值相等，则取其中NIR最大者，作为clusterCenteri,j中心的最优成像矩形框I及成像栅格II；在天球上所有分区的所有聚类中心的最优成像矩形框I及成像栅格II都确定后，所有天区划分及成像区域即得到确定，打印输出搜索结果，包括：每个成像矩形框I的四顶点坐标，每个成像矩形框I内所有星点坐标，每个成像矩形框I的NOR值和NIR值，所有天区所有成像矩形框I的总NOR值和总NIR值。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 上海卫星工程研究所 天区划分与成像区域搜索方法及系统

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