金 杰,谢俊峰,2,李 响

(1.辽宁工程技术大学测绘与地理科学学院,辽宁 阜新 123000；2.自然资源部国土卫星遥感应用中心,北京 100048)

1 引 言

星敏感器具有可靠性好、精度高、自主性强的优点,是高分辨率遥感卫星姿态控制的重要控件[1-3]。随着遥感卫星对无控制几何定位精度要求提升,甚高精度星敏重要性日益凸显[4]。对于甚高精度星敏感器而言,若想保证角分辨率足够高,对视场角的选取不宜过大,这样就导致星图中恒星的数量有限,当局部区域出现恒星数量过少,会对实时定姿的精度造成影响,无法提供准确的姿态信息。而多个星敏感器联合进行星图识别,可以使得这一问题得以解决,提高星图识别的可靠性,同时可以提高飞行器定姿精度[5-6]。高分七号是我国首颗亚米级立体测图卫星,于2019年11月3日发射,用于开展1∶1万立体测图[7]。星上采用两台国产双视场星敏感器,视场大小均为8.9°×8.9°,面阵大小为2048×2048像素,小视场、大面阵的星敏感器可以确保拥有较高的角分辨率,同时多个视场保证了星图识别的可靠性,为卫星提供高精度姿态数据。

目前绝大多数的星敏感器星图识别算法均采用的是单一星敏感器,对于单视场星敏感器而言,星图识别算法主要划分为两种类型[8-9],子图同构与模式识别。子图同构类算法主要是利用恒星的星等信息以及恒星之间计算出的角距信息,把恒星星点视为顶点,将恒星构成三角形或者多边形的模式,以此进行星图识别。其中经典算法有三角形算法[10-11]、匹配组算法[12-13]等。……