郝云彩，贾瑞明，马晓蕾

(1.北京控制工程研究所，北京 100190； 2.北方工业大学，北京 100041)



基于PSF相关的星点定位算法*

郝云彩1，贾瑞明2，马晓蕾2

(1.北京控制工程研究所，北京 100190； 2.北方工业大学，北京 100041)

为提高非高斯分布星点定位的精度，提出了一种新的PSFC (point spread function correlation)星点定位算法，具有很好的抗噪性能和精度水平，易于工程实现.该算法利用互相关中的定义，通过确定系统所测定的PSF与星像灰度值之间的最大相似度来定位星点位置，PSF的测定是在作互相关计算之前全视场范围内可按照整像素和亚像素两种方式完成的.仿真实验结果表明：在带有噪声的星像图条件下，本文PSF相关法的定位精度最高可达到0.034像素，比质心法的精度提高1个数量级，比曲面拟合法的精度提高约20%.

点扩散函数；互相关法；亚像素；质心法

0 引 言

星敏感器是一种以恒星为参照物进行姿态测量的高精度敏感器；而星点提取中的质心定位精度是星敏感器的重要精度指标[1-2]，将直接影响姿态角的测量精度，因此优化和提高星点提取中的质心定位精度具有十分重要的意义.对于星敏感器而言，恒星可以视为无限远的点光源，因此理论上星敏感器成像即为无限远点光源光学成像系统，其感光单元即为光学成像系统的焦平面[3]，此时光学焦平面上星点能量分布可由点扩散函数表示出.在理想的光学系统下，恒星像点小于一个像元无法通过算法进行精确的定位，因此，通常利用散焦的方法使得像点……