Algoritmo de determinación de actitud absoluta adaptativa para un sensor de guía fina
Autores: Yang, Yuanyu; Fang, Chenyan; Zhang, Quan; Yin, Dayi
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Algoritmo de determinación de actitud absoluta adaptativa para un sensor de guía fina
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Algoritmo adaptable de determinación de actitud absoluta
Estrellas
Precisión de actitud
Recursos de hardware
Algoritmo de reconocimiento de mapa estelar
Estrella guía
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 35
Citaciones: Sin citaciones
Para garantizar la precisión y velocidad de determinación de actitud de un sensor de guía fina (FGS) en un telescopio espacial con recursos limitados de computación a bordo, se propuso un algoritmo adaptativo de determinación de actitud absoluta. Cuantas más estrellas estén involucradas en la determinación de la actitud, mayor será la precisión de la actitud, pero se consumirán más recursos de hardware. Al analizar la relación entre la precisión de la determinación de la actitud y el número de estrellas (NOS) en el campo de visión (FOV), y la relación entre el tiempo de exposición del detector y el NOS, se propuso un método adaptativo para ajustar el NOS en el FOV para mantener el número de estrellas observadas en el detector en un valor objetivo. El algoritmo de reconocimiento de mapa estelar basado en la transformación log-polar mejorada tiene una velocidad de reconocimiento más alta que el algoritmo tradicional pero no puede identificar y emparejar con precisión la estrella guía correspondiente cuando el número de estrellas observadas es menor que el número de estrellas guía. Por lo tanto, se propuso un algoritmo de identificación de estrella basado en coordenadas polares de comparación-AND. En el caso de un apuntado de línea de visión dado y un cálculo de simulación de imagen de 100 fotogramas, el valor cuadrático medio de la raíz (RMS) del error de apuntado de la línea de visión fue inferior a 37 mas en la dirección de ascensión recta, y menos de 25 mas en la dirección de declinación, según se concluyó de la simulación experimental.
Descripción
Para garantizar la precisión y velocidad de determinación de actitud de un sensor de guía fina (FGS) en un telescopio espacial con recursos limitados de computación a bordo, se propuso un algoritmo adaptativo de determinación de actitud absoluta. Cuantas más estrellas estén involucradas en la determinación de la actitud, mayor será la precisión de la actitud, pero se consumirán más recursos de hardware. Al analizar la relación entre la precisión de la determinación de la actitud y el número de estrellas (NOS) en el campo de visión (FOV), y la relación entre el tiempo de exposición del detector y el NOS, se propuso un método adaptativo para ajustar el NOS en el FOV para mantener el número de estrellas observadas en el detector en un valor objetivo. El algoritmo de reconocimiento de mapa estelar basado en la transformación log-polar mejorada tiene una velocidad de reconocimiento más alta que el algoritmo tradicional pero no puede identificar y emparejar con precisión la estrella guía correspondiente cuando el número de estrellas observadas es menor que el número de estrellas guía. Por lo tanto, se propuso un algoritmo de identificación de estrella basado en coordenadas polares de comparación-AND. En el caso de un apuntado de línea de visión dado y un cálculo de simulación de imagen de 100 fotogramas, el valor cuadrático medio de la raíz (RMS) del error de apuntado de la línea de visión fue inferior a 37 mas en la dirección de ascensión recta, y menos de 25 mas en la dirección de declinación, según se concluyó de la simulación experimental.