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申请/专利权人：中国科学院西安光学精密机械研究所

摘要：本发明公开了一种基于随机采样一致的高动态星跟踪方法，解决了现有的星跟踪方法难以克服帧间星点位置的巨大变化，导致无法进行帧间星点位置的快速匹配的技术问题。本发明利用优化的随机采样一致算法，克服卫星平台的快速机动引起的帧间星点位置的巨大变化，快速枚举出匹配的星点，实现帧间星点匹配，从而利用前一帧识别的星点实现当前帧星点的快速识别，能够适应载具连续两帧之间4度的高速机动的高动态星跟踪，在360°内两帧星图之间均可以正确快速匹配，能够提升动态能力，该方法可以用于卫星避障、导航等对高速机动有需求的载具导航方面。

主权项：1.一种基于随机采样一致的高动态星跟踪方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、通过星敏感器实时获取星图；统计前一帧星图和当前帧星图中各星点位置及各星点的灰度信息，基于所述星点位置及灰度信息在两图中各选取部分星点作为待匹配星点数据集，并分别构建数据集矩阵；步骤2、构造星点快速扫描匹配机制，利用快速扫描匹配机制为前一帧星图和当前帧星图中的待匹配星点数据集分别产生列序号；步骤3、基于步骤2产生的列序号，从步骤1构建的两个数据集矩阵中分别抽取相应列矢量，并分别构成相应的星点矩阵；步骤4、根据步骤3构成的两个星点矩阵计算其对应的变换矩阵H；步骤5、通过步骤4计算的变换矩阵H将当前帧星图的数据集矩阵映射回前一帧星图的数据集矩阵，以消除前一帧星图和当前帧星图之间的平移误差及旋转误差；利用最近邻关联策略将当前帧星图中映射后星点i的星点坐标与前一帧星图中对应的星点j的星点坐标进行关联匹配，从而计算各星点对应的位置匹配误差θij；步骤6、将位置匹配误差θij与预设误差阈值σ进行对比；提取θijσ时前一帧星图与当前帧星图中对应的星点坐标，组成相应的匹配点向量，将所有的匹配点向量按列排列构成内点集统计内点集对应的星点个数T，并获取已匹配星点的星号δi，构成星号向量；步骤7、将统计的星点个数T与预设星点个数阈值μ进行对比；若T≥μ，则执行步骤8；若T＜μ，则返回步骤2，利用星点快速扫描匹配机制重新产生列序号，直至达到预设迭代次数τ，或者，直至T≥μ，执行步骤8；步骤8、获取内点集中的各匹配星点坐标和对应的星号向量，分别构建靶面矩阵和天球矩阵；步骤9、基于步骤8构建的靶面矩阵和天球矩阵，利用Quest方法计算当前帧星图的三轴指向；步骤10、利用步骤9得到的三轴指向，根据星表计算该三轴指向下所有可能的星点位置坐标，利用最近邻关联策略，获取当前帧星图中所有星点的星号；步骤11、重复步骤1～10，进行高动态星跟踪。

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