The invention discloses a small field of view camera astronomical north finding technical method and device. The device includes angle motion servo mechanical platform, small field camera, auxiliary equipment and control and information processing system. By controlling the servo mechanical platform to do the desired angular motion, a limited angular position with zero angular velocity is generated, which drives the camera fastened to the platform to do the cone scanning motion, and collects the star map at the moment when the angular velocity of the platform is zero, so as to avoid the image tailing. Combined with the information provided by the auxiliary equipment, the multi frame asynchronous star map processing is carried out, and the attitude and geographic north direction information of the base platform are calculated and obtained \u3002 The device and the operation method thereof can realize all day attitude determination based on the monocular small field of view camera, greatly reducing the complexity and volume weight of the device.
【技术实现步骤摘要】
一种小视场相机天文找北技术方法及装置(一)
本专利技术属于天文
,是一种利用相机观星进行天文找北的技术方法及装置。(二)
技术介绍
天文找北通过相机观星确定地理北向,是一种新型的高精度的非陀螺找北技术,具有自主性强、隐蔽性好、准确性高等优点。大视场相机可观测星数目多,可以独立完成姿态确定及天文找北。然而对于小视场相机(比如天文望远镜)来说,由于可观测星数少(甚至低于3颗)且纵轴定姿精度很低,难以独自完成星光定姿以及天文找北。白天天文找北装置恰需要小视场望远镜,是因为小视场相机白天成像的背景电平更低,信噪比更高。因而解决小视场星敏感器天文找北技术具有重要的工程意义。国内外有些机构现在采用三视场天文导航设备,可以实现天文定姿或天文找北。然而这类三视场或多视场的设备(比如:多视场星敏感器或多视场望远镜),结构复杂,体积和重量较大,信号处理系统设计难度大。依靠增加相机个数来弥补单目小视场相机观星数目的不足,不是灵巧的设计方案。(三)
技术实现思路
本专利技术提供了一种小视场相机天文找北技术方法及装置,包括:一个角运动伺服机械平台,在有限个角位置处角速度为零;一个小视场相机,紧固于所述角运动伺服机械平台,所述相机光轴与所述平台主轴的夹角称为半锥角,小视场相机与所述角运动机械平台同步随动,即所述相机光轴相对于所述平台主轴做锥扫运动;辅助设备,用以提供时间信息以及当地地理经纬度信息;控制及信息处理系统,生成角运动伺服机构的控制指令,并开展多帧异步星图的处理,输出姿态 ...
【技术保护点】
1.一种小视场相机天文找北技术方法及装置,其特征在于,所述装置包括:/n一个角运动伺服机械平台,在有限个角位置处角速度为零;/n一个小视场相机,紧固于所述角运动伺服机械平台,小视场相机与所述角运动机械平台同步随动做锥扫运动;/n辅助设备,用以提供时间信息以及当地地理经纬度信息;/n控制及信息处理系统,生成角运动伺服机构的控制指令,并开展多帧异步星图的处理,输出姿态及北向信息。/n
【技术特征摘要】
1.一种小视场相机天文找北技术方法及装置,其特征在于,所述装置包括:
一个角运动伺服机械平台,在有限个角位置处角速度为零;
一个小视场相机,紧固于所述角运动伺服机械平台,小视场相机与所述角运动机械平台同步随动做锥扫运动;
辅助设备,用以提供时间信息以及当地地理经纬度信息;
控制及信息处理系统,生成角运动伺服机构的控制指令,并开展多帧异步星图的处理,输出姿态及北向信息。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述角运动伺服机械平台产生有限个角速度为零的角位置,相机相对平台主轴做...
【专利技术属性】
技术研发人员:王海涌,汪博雅,
申请(专利权)人:北京航空航天大学,
类型:发明
国别省市:北京;11
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