【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及目標(biāo)探測(cè)，尤其涉及一種基于維度變換的光學(xué)探測(cè)圖像恒星判別方法。
技術(shù)介紹
1、在現(xiàn)代光學(xué)探測(cè)領(lǐng)域，特別是針對(duì)以深空為背景的衛(wèi)星等空間目標(biāo)探測(cè)任務(wù)中，準(zhǔn)確的目標(biāo)確認(rèn)至關(guān)重要。光學(xué)探測(cè)系統(tǒng)多以點(diǎn)目標(biāo)作為探測(cè)對(duì)象，其主要依據(jù)是目標(biāo)在序列圖像中所形成的運(yùn)動(dòng)軌跡。通過對(duì)這些運(yùn)動(dòng)軌跡的分析，可以完成目標(biāo)的確認(rèn)，并同時(shí)剔除干擾源，這一技術(shù)為空間目標(biāo)探測(cè)提供了重要的手段。
2、然而，當(dāng)探測(cè)環(huán)境是以深空為背景時(shí)，情況變得復(fù)雜起來。在這種環(huán)境下，恒星成為了目標(biāo)確認(rèn)過程中不可忽視的干擾因素。恒星在光學(xué)探測(cè)系統(tǒng)所獲取的序列圖像中同樣會(huì)形成運(yùn)動(dòng)軌跡，這些軌跡與空間目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡在視覺特征上存在相似性，從而給目標(biāo)確認(rèn)工作帶來了極大的干擾。
3、當(dāng)前，為了應(yīng)對(duì)恒星干擾問題，首先需要確定哪些目標(biāo)為恒星，常用的方法是基于恒星星表進(jìn)行確認(rèn)。恒星星表是對(duì)已知恒星信息的集合，它包含了恒星的位置、亮度等關(guān)鍵參數(shù)。這種方法在一定程度上可以幫助區(qū)分恒星和目標(biāo)，通過對(duì)比探測(cè)到的點(diǎn)目標(biāo)與星表中的信息，將符合恒星特征的點(diǎn)從目標(biāo)候選中剔除。但是，該方法存在明顯的不足。隨著天文學(xué)的不斷發(fā)展，宇宙中仍存在大量尚未被發(fā)現(xiàn)和收錄的恒星。對(duì)于這些尚未收錄在恒星星表中的恒星，基于恒星星表的判斷方法就失去了作用，無法有效地將它們與真正的目標(biāo)區(qū)分開來，這嚴(yán)重影響了光學(xué)探測(cè)系統(tǒng)對(duì)空間目標(biāo)確認(rèn)的準(zhǔn)確性和可靠性，制約了光學(xué)探測(cè)技術(shù)在深空目標(biāo)探測(cè)領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本
2、為實(shí)現(xiàn)上述專利技術(shù)目的，本專利技術(shù)提供一種基于維度變換的光學(xué)探測(cè)圖像恒星判別方法，包括以下步驟：
3、步驟s1、獲取k時(shí)刻的光學(xué)探測(cè)圖像，確定目標(biāo)在傳感器坐標(biāo)系中的三維指向位置；
4、步驟s2、基于目標(biāo)在傳感器坐標(biāo)系中的三維指向位置，確定目標(biāo)在軌道坐標(biāo)系中的三維指向位置；
5、步驟s3、基于目標(biāo)在軌道坐標(biāo)系中的三維指向位置，確定目標(biāo)在地球慣性坐標(biāo)系中的三維指向位置；
6、步驟s4、重復(fù)執(zhí)行所述步驟s1至所述步驟s3，得到k+1、k+2...序列時(shí)刻時(shí)，目標(biāo)在地球慣性坐標(biāo)系中的三維指向位置；
7、步驟s5、基于多個(gè)時(shí)刻的目標(biāo)在地球慣性坐標(biāo)系中的三維指向位置，判斷目標(biāo)是否為恒星。
8、根據(jù)本專利技術(shù)的一個(gè)技術(shù)方案，所述步驟s1中，具體包括：
9、步驟s11、獲取k時(shí)刻的光學(xué)探測(cè)圖像，設(shè)k時(shí)刻目標(biāo)在光學(xué)探測(cè)系統(tǒng)探測(cè)圖像中的位置坐標(biāo)為rfoc,k＝(xfoc,k,yfoc,k)t；
10、步驟s12、基于k時(shí)刻目標(biāo)在光學(xué)探測(cè)系統(tǒng)探測(cè)圖像中的位置坐標(biāo)rfoc,k，計(jì)算所述目標(biāo)在傳感器坐標(biāo)系中的三維指向位置rsen,k，公式表示為：
11、
12、其中，f為光學(xué)系統(tǒng)焦距，dfoc為像元尺寸；且||rsen||-1。
13、根據(jù)本專利技術(shù)的一個(gè)技術(shù)方案，所述步驟s2中，目標(biāo)在軌道坐標(biāo)系中的三維指向位置robit,k表示為：
14、
15、其中，θk、ψk分別表示k時(shí)刻衛(wèi)星姿態(tài)的滾動(dòng)角、俯仰角和偏航角；rx(·)、ry(·)、rz(·)分別表示繞x、y和z軸的旋轉(zhuǎn)矩陣，
16、
17、根據(jù)本專利技術(shù)的一個(gè)技術(shù)方案，所述步驟s3中，計(jì)算目標(biāo)在地球慣性坐標(biāo)系中的三維指向位置reci,k表示為：
18、
19、其中，||reci,k||＝1，即cos(α1,k)，cos(β1,k)，cos(γ1,k)分別為k時(shí)刻軌道坐標(biāo)系xorb軸與地球慣性坐標(biāo)系中xeci軸，yeci軸和zeci軸的夾角余弦，cos(α2,k)，cos(β2,k)，cos(γ2,k)分別為k時(shí)刻軌道坐標(biāo)系yorb軸與地球慣性坐標(biāo)系中xeci軸，yeci軸和zeci軸的夾角余弦，cos(α3,k)，cos(β3,k)，cos(γ3,k)分別為k時(shí)刻軌道坐標(biāo)系z(mì)orb軸與地球慣性坐標(biāo)系中xeci軸，yeci軸和zeci軸的夾角余弦。
20、根據(jù)本專利技術(shù)的一個(gè)技術(shù)方案，所述步驟s5中，具體包括：
21、對(duì)比reci,k、reci,k+1、reci,k+2...關(guān)系，當(dāng)reci,k＝reci,k+1＝reci,k+2＝......時(shí)，確定所述目標(biāo)為恒星。
22、本專利技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果：
23、本專利技術(shù)提出了一種基于維度變換的光學(xué)探測(cè)圖像恒星判別方法，通過將目標(biāo)在探測(cè)圖像中的二維位置，轉(zhuǎn)換為地球慣性坐標(biāo)系下的三維指向位置，利用恒星在地球慣性坐標(biāo)系下三維指向位置短時(shí)恒定不變的特點(diǎn)，在無恒星星表的條件下，實(shí)現(xiàn)對(duì)恒星軌跡的有效判斷，保證了光學(xué)探測(cè)系統(tǒng)對(duì)空間目標(biāo)確認(rèn)的準(zhǔn)確性和可靠性，有利于光學(xué)探測(cè)技術(shù)在深空目標(biāo)探測(cè)領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展。
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1.一種基于維度變換的光學(xué)探測(cè)圖像恒星判別方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于維度變換的光學(xué)探測(cè)圖像恒星判別方法，其特征在于，所述步驟S1中，具體包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于維度變換的光學(xué)探測(cè)圖像恒星判別方法，其特征在于，所述步驟S2中，目標(biāo)在軌道坐標(biāo)系中的三維指向位置robi,k表示為：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于維度變換的光學(xué)探測(cè)圖像恒星判別方法，其特征在于，所述步驟S3中，計(jì)算目標(biāo)在地球慣性坐標(biāo)系中的三維指向位置reci，k表示為：
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于維度變換的光學(xué)探測(cè)圖像恒星判別方法，其特征在于，所述步驟S5中，具體包括：
【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于維度變換的光學(xué)探測(cè)圖像恒星判別方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于維度變換的光學(xué)探測(cè)圖像恒星判別方法，其特征在于，所述步驟s1中，具體包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于維度變換的光學(xué)探測(cè)圖像恒星判別方法，其特征在于，所述步驟s2中，目標(biāo)在軌道坐標(biāo)系中的...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李澤亞，薛永宏，張磊，徐忠超，苑剛，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中國(guó)人民解放軍六三九二一部隊(duì)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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