国家自然科学基金(61008046)
- 作品数：17 被引量：128H指数：8
- 相关作者：金光张刘孙志远李欣璐张贵祥更多>>
- 相关机构：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所中国科学院研究生院长春理工大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金吉林省科技发展计划基金国家高技术研究发展计划更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术自动化与计算机技术电子电信更多>>
- 一种快速全天自主星图识别算法被引量：6
- 2014年
- 三角形算法是目前实际工程上星敏感器广泛应用的星图识别算法,为了克服三角形识别算法中三角形因特征维数较低带来的冗余匹配问题,对该算法进行了改进。提出一种基于Stellarium软件实时生成模拟星图的方法,建立了星图识别算法仿真计算模型。仿真试验结果表明:利用Stellarium软件能够对星敏感器各种运行场景下的星图进行模拟,模拟要素完整、正确,在测试星图识别算法过程中能够满足星敏感器高精度实时仿真测试要求,为设备的调试、性能评估以及地面试验奠定基础。对全面测试星敏感器的软、硬件性能,及对星敏感器进行精确标定具有重要意义。
- 李欣璐杨进华张刘金光杨丹蕾
- 关键词：星图识别星敏感器
- 空间立体角“准均匀分布”导航星表划分被引量：3
- 2014年
- 为了建立更高性能的导航星表,分析了现有导航星表划分方法的优缺点,提出了一种合理划分导航星表的新方法。该方法以块空间立体角"准均匀分布"为原则,以天球赤道某区域所对应空间立体角大小为基准,将全天球依序划分为若干个子块,从而实现了一种分布均匀性更好的导航星表。仿真实验数据表明:以赤道上15°×15°所对应空间立体角为例,按空间立体角"准均匀分布"法划分天球后,最大子块和最小子块所对应的空间立体角变化范围相差22.86%,均方根(RMS)值为0.060 3,其均匀性远高于内接正方体法划分天球的均匀性。该方法为验证星图识别环节中模拟星图的快速生成和进一步筛选导航星奠定了基础。
- 李欣璐杨进华张刘金光
- 关键词：星敏感器星图识别
- PC/104扩展SJA1000控制器简易方法
- 2011年
- PC/104是地址线与数据线分立的结构,而SJA1000则是地址线与数据线时分复用的,如何完成两种计算机体系结构的时序配合是两者扩展的关键。本文通过分析PC/104和SJA1000的操作时序,仅利用两片74245和简单的逻辑门完成电路扩展,该扩展结构中使用一条语句就可完成PC/104对SJA1000的访问控制。该扩展方法具有设计新颖、成本低、电路简单等优点,已经成功应用到某型号航天光学相机原理样机中。
- 王绍举
- 关键词：PC/104总线CAN总线SJA1000
- 带噪声模拟仿真星图的实现被引量：12
- 2014年
- 本文对星敏感器的姿态参数进行仿真计算,实现了观测星的提取及星图模拟。根据二维高斯分布模型对星点进行灰度弥散;考虑了噪声等因素的影响,实时模拟星敏感器在轨状态下拍摄星空的真实星图。实验证明,通过仿真模拟在轨运行卫星所拍摄的星图,可以为星敏感器星点提取、星图识别、姿态解算等功能算法提供验证。
- 支帅张刘李欣璐
- 关键词：星敏感器星图模拟噪声影响
- 碳纤维复合材料在空间光学相机中的应用研究被引量：8
- 2012年
- 随着空间光学相机口径的增大,相机的质量也随之增加,要满足轻质量、高分辨的空间相机要求,碳纤维复合材料是一个很好的选择。根据空间光学相机的精度、稳定性要求,对比了空间相机中常用材料的性能,分析了碳纤维复合材料应用于空间光学相机的三大优势和两大劣势,介绍了国内外碳纤维复合材料在空间相机中的应用概况和水平,指出了碳纤维复合材料在空间光学相机中的广泛应用必然是未来空间光学相机的发展方向。
- 安源金光
- 关键词：碳纤维复合材料反射镜
- 视频小卫星凝视姿态跟踪的仿真与实验被引量：20
- 2011年
- 对视频卫星实现对地凝视成像时的数学模型、姿态跟踪控制器设计和全物理仿真进行了研究。首先,根据卫星轨道运动与姿态运动相关理论,推导了对地凝视时视频小卫星相对轨道坐标系的期望四元数和期望姿态角速度的变化规律。设计了基于误差四元数和误差姿态角速度的PD控制器,并采用李雅普诺夫稳定性理论证明了所设计控制器的稳定性。然后,以在曝光时间内的面阵CCD成像偏差不超过0.3pixel为要求,给出了姿态角控制精度和姿态角速度控制精度的最小极限值。最后,在设计的基于小型三轴气浮台的小卫星姿态控制系统全物理仿真平台上对视频小卫星凝视摄像进行了仿真验证。实验结果表明,小型三轴气浮台的姿态角控制精度优于0.1°,姿态角速度控制精度优于0.01(°)/s,基本满足视频小卫星凝视时面阵CCD高质量成像的要求。
- 孙志远张刘金光徐开陈茂胜
- 关键词：面阵CCD
- 星图匹配观测三角形优化选取技术被引量：5
- 2015年
- 为了提高三角形星图识别算法的成功率,减少匹配过程中的计算量,进而提高星敏感器实时输出姿态的性能,提出一种星图匹配前"二次优化"选取观测三角形方法,该方法在在初选观测三角形的基础上,对观测三角形进行第二次优化筛选,进而提高星图识别环节的效率。优化选取观测三角形是基于QUEST定姿原理,将观测三角形的边与夹角的约束关系转换到像平面上。全天球遍历分析统计结果表明:在12°×12°视场中,采用本文提出的方法,可使一次匹配成功并输出可用于星图验证环节的较高精度姿态信息的概率提高60.9%,从总体上可大大减少星敏感器星图识别环节的计算量,并且每帧全天球定姿输出的时间一致性也被大大提高。
- 李欣璐杨进华张刘支帅
- 关键词：星敏感器星图识别
- USB接口的增量式编码器数据采集系统被引量：8
- 2012年
- USB接口具有即插即用、热插拔、易扩展等优点,而编码器是一种应用较广的传感器,因此为集成两者优点设计了一种基于USB总线的增量式编码器数据采集系统;采用微控制器加专用USB接口芯片的设计方式,利用单片机AT89C55作为下位机,实现了对USB接口芯片ISP1581的控制和初始化,以及采用中断的方式实现了对编码器数据的实时采集功能,并完成了上位机应用软件和相应的固件程序设计;该系统已成功应用于某手脚盘数据采集系统中,实现了实时、并行对3个增量式编码器的数据采集,在输入转速小于5000r/min的条件下,采集数据准确无误,满足功能要求,性能稳定,便于广泛应用。
- 郑亮亮张贵祥金光
- 关键词：USBISP1581固件数据采集
- 小卫星立体成像姿态控制半物理仿真
- 2012年
- 随着小卫星功能需求不断提升,小卫星同轨立体成像技术成为学者研究的焦点。针对某小卫星单线阵CCD相机同轨立体成像期间的姿态控制半物理仿真展开研究。分析得出小卫星同轨立体成像过程中的姿态运行规律,对同轨立体成像的姿态控制算法进行设计,利用相似原理和姿态运行规律设计半物理仿真环境。基于高精度单轴气浮转台和星上部件建立小卫星立体成像姿态控制半物理仿真平台。利用该平台进行了同轨立体成像相关的姿态控制半物理实验。实验结果表明该小卫星立体成像过程中俯仰轴机动52°,用时67s完成,且达到三轴稳定状态。姿态控制指向精度优于0.05°,稳定度优于0.005°/s。表明设计的小卫星姿控方案可以完成单线阵CCD的同轨立体成像。
- 徐开金光张刘孙志远
- 关键词：立体成像大角度机动半物理仿真
- 多TDICCD拼接遥感相机成像串扰分析与抑制被引量：2
- 2014年
- 为了解决多时间延迟积分(TDI)电荷耦合器件(CCD)拼接遥感相机不同CCD通道间的成像串扰问题,提高相机信噪比(SNR)和成像质量,利用周期信号的傅里叶级数分析法推导成像串扰的数学模型。根据理论分析结果提出多TDICCD成像串扰的根本原因是CCD工作不同步造成TDICCD成像电路电源的地平面高频扰动影响到了相邻通道CCD有效视频信号的采集。从工程研制实际出发,采取CCD通道之间的工作电源隔离以及共用统一的系统时钟等措施对多TDICCD成像电路系统进行改进,抑制成像串扰的发生。对改进后的多TDICCD成像电路系统进行成像和信噪比测试。实验结果表明,采取的措施有效地去除了CCD通道间成像串扰条纹,相机信噪比得到了显著的提高,在相机入瞳辐亮度为42.6W/(m2·Sr)的条件下,相机信噪比提高18.85dB,达到了50.42dB,且外场成像质量高,满足实际工程的需求。
- 张贵祥郑亮亮贺小军曲宏松金光
- 关键词：成像系统傅里叶级数信噪比
