《大視場星敏感器星光制導技術及套用》是2015年11月出版的圖書，作者是王宏力、陸敬輝、崔祥祥。
基本介紹
- 書名：大視場星敏感器星光制導技術及套用
- 作者：王宏力、陸敬輝、崔祥祥
- ISBN：978-7-118-10691-6
- 頁數：250
- 定價：89.00
- 出版時間：2015年11月
- 裝幀：平裝
- 開本：16
內容簡介,目錄,
內容簡介
本書是作者及團隊近十年來在基於大視場星敏感器的星光制導技術研究成果的基礎上總結歸納加工而成。全書共分為9 章。
第1 章對星光制導、星敏感器及其關鍵技術進行了介紹與分析。
第2 章主要針對星圖地面模擬問題展開論述。
第3 章討論了星圖運動模糊的影響因素、運動模糊的復原方法以及星體質心提取算法。
第4 章針對導航星選取、導航星表存儲方法、視場參數確定方法、全天域導航星表構建以及適用於彈道飛彈的導航星選取方法等進行了討論。
第5 章針對星敏感器的自主星圖識別問題進行了討論，詳細介紹了7 種自主星圖識別算法。
第6 章主要分析星敏感器誤差源、主要誤差因素、誤差對星敏感器測量精度的影響，重點介紹了誤差標定方法。
第7 章在分析組合導航原理的基礎上，重點探討了非線性濾波算法在解決飛行器的姿態估計以及飛彈姿態運動模型等非線性問題上的套用。
第8章介紹了星光制導半實物仿真系統設計思路、系統標定和半實物仿真試驗。
第9 章介紹了星敏感器、星光制導技術及其套用的發展趨勢。
本書內容新穎，突出實際和套用，適用於從事星光制導、星敏感器及其相關科研的工程技術人員和研究生參考、閱讀，也可以作為高等院校有關專業的教材使用。
目錄
第1 章.緒論 1
1.1.引言 1
1.2.星光制導技術概述 2
1.2.1.星光制導的特點 2
1.2.2.星光制導技術的發展現狀 3
1.2.3.星光制導的工作過程 3
1.2.4.利用星光折射技術確定飛彈位置 4
1.3.星敏感器 4
1.4.星光制導關鍵技術 9
1.4.1.星圖模擬 9
1.4.2.星提取 9
1.4.3.導航星表 10
1.4.4.星圖識別 11
1.4.5.星敏感器誤差標定 13
1.4.6.姿態確定 14
參考文獻 15
第2 章.星圖模擬 20
2.1.引言 20
2.2.星圖特點分析 20
2.3.星圖模擬原理 20
2.4.星圖模擬過程分析 21
2.4.1.指定天區觀測星搜尋 21
2.4.2.星體坐標計算 24
2.4.3.星等與光電子數的變換 25
2.4.4.基於高斯點擴散函式模擬星像能量分布 26
2.4.5.星圖噪聲及模擬星圖的生成 26
2.5.基於 k － vector 搜尋的星圖模擬算法 27
2.6.仿真驗證 28
2.6.1.仿真驗證一 28
2.6.2.仿真驗證二 31
2.7.本章小結 33
參考文獻 33
第3 章.運動模糊星圖復原及效果評價 34
3.1.引言 34
3.2.造成星圖運動模糊的因素分析 34
3.3.運動模糊的基本理論 34
3.3.1.圖像的退化模型 34
3.3.2.退化圖像的傳遞函式及點擴散函式 36
3.4.模糊尺度鑑別 40
3.4.1.運動模糊度估計原理 40
3.4.2.運動模糊點擴散函式模糊尺度鑑別流程 40
3.4.3.模糊尺度鑑別仿真分析 41
3.5.運動模糊復原方法 43
3.5.1.有約束的復原方法 44
3.5.2.逆濾波方法 44
3.5.3.維納濾波方法 45
3.5.4.平滑約束的最小二乘方濾波方法 46
3.5.5.模糊星圖復原仿真結果分析 49
3.6.星體質心提取算法 51
3.6.1.星體位置粗確定方法 52
3.6.2.星體目標質心的細分定位方法 53
3.6.3.質心提取仿真分析 54
3.7.基於質心提取的運動模糊星圖復原評價方法 56
3.8.本章小結 58
參考文獻 58
第4 章.導航星表 60
4.1.引言 60
4.2.導航星的選取 60
4.2.1.基本天文星表分析 60
4.2.2.恆星分布規律 61
4.2.3.構建導航星表的基本要求 61
4.2.4.導航星的選取原則 62
4.2.5.導航星表分布分析 63
4.3.存儲導航星表的典型方法 64
4.3.1.球形矩陣分割法 64
4.3.2.重疊區域法 65
4.3.3.赤緯帶法 65
4.4.星敏感器視場參數確定方法 66
4.4.1.視場參數的制約因素 66
4.4.2.基於星覆蓋區域分析的視場內恆星估計 70
4.4.3 基於星覆蓋區域分析的視場參數確定方法 77
4.5.基於亮度優先和差異優先的導航星表構建方法 79
4.5.1.原理分析 80
4.5.2.星表構建實現過程 81
4.5.3.導航星表構建及性能分析 82
4.6.適用於彈道飛彈的導航星選取方法 85
4.6.1.根據標準彈道均勻化選取導航星的方法 86
4.6.2.基於投影變換的彈載導航星表選取方法 91
4.6.3.基於螺旋基準點的導航星選取方法 99
4.7.基於預測跟蹤星表提高星敏感器實時性的方法 103
4.7.1.預測跟蹤星表的總體思想及基本結構 104
4.7.2.導航星表各部分結構 106
4.7.3.預測跟蹤星表的實現 107
4.7.4.仿真驗證 108
4.8.本章小結 111
參考文獻 111
第5 章.星圖識別算法 114
5.1.引言 114
5.2.星圖識別問題分析 114
5.3.經典星圖識別算法 116
5.3.1.三角形算法 116
5.3.2.柵格算法 117
5.3.3.匹配組算法 118
5.3.4.奇異值分解算法 118
5.3.5.算法分析與比較 119
5.4.一種改進的主星星圖識別算法 120
5.4.1.基於主星星圖識別的導航星表構造 120
5.4.2.星圖識別算法流程 122
5.4.3.數學仿真驗證 123
5.5.基於三角形內切圓的星圖識別算法 124
5.5.1.算法理論分析 124
5.5.2.基於三角形內切圓算法的導航星表構造 126
5.5.3.星圖識別算法的具體實現 127
5.5.4.數學仿真驗證 128
5.6.基於 Quine 三角形的改進星圖識別算法 128
5.6.1.改進算法的可行性分析 128
5.6.2.特徵三角形模式向量的構造 130
5.6.3.導航星庫的構造 130
5.6.4.算法流程 131
5.6.5.仿真與分析 132
5.7.三角形識別中的選星策略及實現 133
5.7.1.選星策略 134
5.7.2.算法實現 134
5.7.3.仿真驗證 135
5.8.改進的金字塔全天自主星圖識別算法 136
5.8.1.導航星資料庫的構造 136
5.8.2.金字塔星圖識別算法及其改進 142
5.8.3.仿真驗證 151
5.9.慣導輔助模式下的星圖識別算法 155
5.9.1.由含誤差慣導姿態信息估計星敏感器觀測瞬時導航星表 155
5.9.2.慣導輔助模式下的星圖識別實現流程 159
5.9.3.仿真結果分析 160
5.10.本章小結 164
參考文獻 164
第6 章.大視場星敏感器誤差標定 167
6.1.引言 167
6.2.誤差源及主要誤差因素分析 167
6.2.1.星敏感器誤差來源 167
6.2.2.星敏感器主要誤差因素分析 168
6.3.誤差模型及參數誤差校正 171
6.3.1.星敏感器成像模型 171
6.3.2.參數誤差校正 172
6.4.誤差對星敏感器測量精度的影響分析 173
6.4.1.對單星測量精度的影響分析 173
6.4.2.對星間角距測量精度的影響分析 175
6.4.3.仿真試驗驗證 175
6.5.誤差參數標定方法 178
6.5.1.參數標定常用算法分析 178
6.5.2.大視場星敏感器光學畸變對焦距標定影響分析 183
6.5.3.基於 GA － LM 融合的星敏感器參數標定算法 187
6.6.本章小結 193
參考文獻 194
第7 章.捷聯慣性/星光組合導航原理與方法 196
7.1.引言 196
7.2.慣性/星光組合導航系統構成 196
7.2.1.系統的工作模式 196
7.2.2.系統的組合模式 197
7.2.3 星光量測信息修正慣性器件誤差的方法 198
7.3.卡爾曼濾波算法在 SINS/ CNS 中的套用 199
7.3.1.卡爾曼濾波算法 199
7.3.2.卡爾曼濾波算法下的系統建模 203
7.4.UKF 濾波算法在 SINS/ CNS 中的套用 208
7.4.1.UKF 濾波算法 208
7.4.2.UKF 濾波算法下的系統建模 213
7.5.粒子濾波算法在 SINS/ CNS 中的套用 219
7.5.1.改進的邊緣 Rao － Blackwellized 粒子濾波器設計 220
7.5.2.粒子濾波算法下的系統建模 222
7.6.本章小結 226
參考文獻 227
第8 章.捷聯慣性/星光制導半實物仿真 230
8.1.引言 230
8.2.半實物仿真系統結構及組成 230
8.2.1.系統總體結構 230
8.2.2.部件組成及功能 230
8.3.系統模組設計 232
8.3.1.軌跡發生器的設計 232
8.3.2.星圖模擬計算機的設計 232
8.3.3.星模擬器的設計 232
8.3.4.星敏感器的設計 233
8.3.5.導航計算機的設計 234
8.4.星光制導半實物仿真系統測試及標定 235
8.4.1.星模擬器光學系統測試 235
8.4.2.星敏感器光學系統測試 237
8.4.3.星敏感器的標定 237
8.5.SINS/ CNS 複合制導半實物仿真 239
8.5.1.仿真條件 240
8.5.2.仿真分析 240
8.6.本章小結 245
參考文獻 245
第9 章.基於大視場星敏感器星光制導技術展望 246
9.1.星敏感器的發展趨勢 246
9.2.星圖識別算法的發展趨勢 247
9.3.姿態確定算法發展趨勢 248
9.4.組合導航技術發展趨勢 248
參考文獻 249
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