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中文摘要: 高动态情况下，星点像斑在星敏感器探测器上会呈现出拖尾现象，星点质心无法被准确提取。针对上述难点，本文提出了一种高动态条件下基于差异哈希算法的星点质心提取方法。该方法分为三步：第一，建立动态星斑的数学模型；第二，利用差异哈希算法和汉明距离实现星跟踪窗口内星体目标粗定位；第三，在粗定位区域使用阈值分割与连通域法提取星点质心。实验结果表明，该方法能够适应各种长度的曝光时间，并实现星敏感器在3（°）/s条件下的稳定跟踪。在曝光时间50ms，角速度3（°）/s的条件下，星对角距误差为13”，平均提取率为96%，相比于传统方法，分别提高了29.6%和22.9%。
Abstract:In high dynamic conditions, the star spot exhibits a tailing phenomenon, which makes it impossible to accurately extract the star centroid. Aiming at the problem, this paper proposes a star spot centroid extraction method under high dynamic conditions based on the difference hash algorithm. The method is divided into three steps. Firstly, it establishes a mathematical model of dynamic star spots. Then using the difference hash algorithm and the Hamming distance, the coarse positioning of star targets is realized in the star tracking window. Finally, the threshold segmentation and the connected domain method are adopted to extract the star spot centroid in the coarse location area. The experimental results show that the proposed method can adapt to various exposure times, making the star sensor realize stable tracking at the angular velocity of 3°/s. When the exposure time is 50ms and the angular velocity is 3°/s, the angular distance error is 13”, and the average extraction rate is 96%, which is 29.6% and 29.7% better than the traditional method.
keywords: star sensor difference hash star centroid extraction star spot tailing threshold segmentation and connected domain method
文章编号：20220504 中图分类号：V44 文献标志码：
基金项目:国家重点研发计划课题(2019YFA0706002，2019YFA0706003)
| 作者 | 单位 |
| 潘 迪 | 上海航天控制技术研究所； 上海市空间智能控制技术重点实验室 |
| 温兆伦 | 上海航天控制技术研究所； 上海市空间智能控制技术重点实验室 |
| 任平川 | 上海航天控制技术研究所； 上海市空间智能控制技术重点实验室 |
| 陆 建 | 上海航天控制技术研究所 |
| 韩圣升 | 上海航天控制技术研究所； 上海市空间智能控制技术重点实验室 |
引用文本：
潘 迪,温兆伦,任平川,陆 建,韩圣升.高动态下的星体目标质心提取方法[J].飞控与探测,2022,(5):19-25.
潘 迪,温兆伦,任平川,陆 建,韩圣升.高动态下的星体目标质心提取方法[J].飞控与探测,2022,(5):19-25.