图像处理技术在航天器中的应用 ——星敏感器星图识别技术介绍 1. 概述 航天器在太空中飞行，导航系统是航天器必不可少的重要设备，在航天器的飞行中具有 非常重要的作用。导航的主要任务即是在预先规定好飞行路线的条件下，以要求的精度，在指定的时间内将航天器引导至目的地。因此，导航系统在飞行过程中必须提供精确的导航参数：方位（姿态及航向）、速度、位置等。 常见的导航系统主要有无线电导航系统、惯性导航系统、GPS 导航系统和天文导航系统等。 天文导航是基于已知天体的坐标位置和运动规律，应用观测天体的天文坐标值来确定航天器的导航参数。相比较其它的导航系统，天文导航是一种自主式导航，不需要地面设备，不受人工或自然形成的电磁场的干扰，不向外界辐射能量，隐蔽性好；且定姿、定向、定位精度高，定位误差与时间无关，具有很好的应用前景。 2. 天文导航概述 天文导航是利用天体测量敏感器测量得到 的天体信 息 而 进 行导航，其前提是需要已知这 些 天体的特 征 信 息 和运动规律。目前常用的天体导航测量设备是星敏感器，星敏感器主要是通 过获 取 天空中恒 星的分 布 图像，通 过对 恒 星相对 位置的识别进 而 获 取 航天器的导航信 息 。 2.1. 恒 星的特 性 天文导航以天体为 观测对 象 ，而 恒 星是用于天文导航最 重要的一类 天体。因此必须首 先研 究 恒 星的特 性。 恒 星的特 性可以简 要归 纳 如 下： （ 1） 恒 星 的 距 离 恒 星 离 地 球 非 常 遥 远 ， 除 去 太 阳 ， 离 地 球 最 近 的 恒 星 是 半 人 马 座 ， 其 距 离 是4.22 光 年 。 因 此 ， 对 于 天 文 导 航 而 言 ， 可 以 吧 恒 星 看 成 是 距 离 无 穷 远 的 天 体 。 （ 2） 恒 星 的 速 度 恒 星 顾 名 思 义 是 位 置 恒 定 不 变 的 星 体 。 其 实 ， 恒 星 在 宇 宙 空 间 是 运 动 着 的 ，而 且 运 动 速 度 很 快 。 恒 星 的 运 动 速 度 可 以 分 解 为 视 向 速 度 和 切 向 速 度 。 前 者 是 沿着 观 测 者 视 线 方 向 的 分 量 ； 后 者 是 同 视 向 速 度 相 垂 直 的 分 量 ， 它 表 现 为 恒 星 在 天球 上 的 位 移 ， 常 称 为 自 行 。 我 们 一 ...
