吕汉峰，张 良，王鼎杰，吴 杰

(国防科技大学航天科学与工程学院，湖南长沙 410073)

星敏感器是提供天文导航信息的重要设备。在星敏感器技术中，星像点质心提取是一项基础性的技术，它是星敏感器能提供有效地导航信息的前提，而且质心的提取精度对星敏感器的后续工作如星图识别等影响重大，同时它也在很大程度上决定了星敏感器最终的导航信息精度［1-3］。星敏感器在测量过程中，由于曝光时间、载体角运动及噪声等因素的存在，星体在星敏感器像平面上的成像不再是独立的点而是一片区域，星像点质心提取就是要从这片区域中找到最优的星像点质心位置。

目前的星像点质心提取算法［1-6］研究多以星敏感器的静态成像为前提，不考虑其在曝光过程中可能存在振动等情形，在此假定下这些算法的质心提取精度一般可达到亚像素级。但在星敏感器的实际工作过程中，角振动环境不可避免地存在，如果忽略这些情况则会产生较大的质心提取误差［7］。另外星敏感器通常与惯性设备一起使用，也就是说星敏感器工作过程中的角振动信息可以被惯性设备测量到。如果在提取星像点质心的过程中充分利用这些测量到的角振动信息，则应该可以较大程度地降低振动对星敏感器测量的影响，减小质心提取误差。本文正是基于这一思路提出了惯性信息辅助的星像点质心提取方法。

1 惯性信息辅助像点质心提取模型

1．1 恒星在星敏感器中的成像模型