大视场星敏感器标定技术.pdfVIP

40 传感器与微系统 (TransducerandMicrosystemTechnologies) 2015年 第34卷 第 7期 DOI：10．13873／J．1000-9787(2015)07--0040-04 大视场星敏感器标定技术 李勉洪，丁国鹏，郑伟波 (中国科学院 上海技术物理研究所 。上海 200083) 摘 要：星敏感器是一种高精度的空间姿态测量装置，精度标定是其高精度测量的重要保障。在分析影 响大视场星敏感器测量误差因素的基础上，针对常用标定方法(如多项式畸变模型法和直接映射法)的缺 点 ，提出遗传算法优化的BP神经网络算法进行大视场星敏感器标定。根据此方法建立了大视场星敏感 器标定系统，并进行了实验测试。实验结果表明：该标定方法使得单星测角误差由标定前的0．14。降低到 0．0053。，有效提高了大视场星敏感器测角精度 ，并且代码效率高 、稳定性高。 关键词：大视场星敏感器；标定 ；BP神经网络；遗传算法；测角精度 中图分类号：V556 文献标识码：A 文章编号：1000-9787(2015)07--0040-04 Calibrationtechnologyforwidefieldofview starsensor LIMian—hong，DING Guo—peng，ZHENG Wei-bo (ShanghaiInstituteofTechnicalPhysi~，ChineseAcademyofSciences，Shanghai200083，China) Abstract：Starsensorisahighprecisionspacialattitudemeasurementdevice，precisioncalibrationisimportant forhighprecisionmeasurement．Widefieldofview starsensorcalibrationsystem isbuiltupbasedonanalysison theerrorfactorsthataffectmeasuringerrorofstarsensor，aimingatshortcomingsoftraditional calibrationmethods suchaspolynomialdistortionmodelsmethodanddirectmappingmethod，proposeBPneuralnetworkalgorithm，an optimizedgeneticalgorithm，toimprovetheBPneuralnetworkalgorithm．Experimental resultsshow thattheangle measurementerrorofsinglestarestimationdecreasesfrom 0．14。to0．0053。，themethod effectively improves singlestarestimationprecisionwithgoodstability． Key words： wide field of view star sensor；calibration； BP neural network；genetic algorithm ；angle measurementprecision 0 引 言 法 进行畸变校正。但是大视场光学系统的畸变无法准 星敏感器是以恒星为参照物的高精度空间姿态测量装 确进行数学建模 ，精度要求越高，模型越复杂 ，参数越多，位 置，它通过探测识别天球坐标系中恒星来确定卫星、导弹等 置变换关系越复杂，不适合实时计算。而随着视场角和探 航空航天飞行器相对于惯