专利名称 ---【 嵌入式导星处理系统 】

基本信息
申请号
CN201910264307.5
申请日
20190403
公开(公告)号
CN109991900A
公开(公告)日
20190709
申请(专利权)人
中国科学院国家天文台长春人造卫星观测站
申请人地址
130033 吉林省长春市净月潭西山
发明人
杨文波;康喆;吕游; 专利类型 发明专利
摘要
嵌入式导星处理系统,涉及一种针对空间目标导星嵌入式处理系统,解决现有图像采集和处理系统难以应对巨大的实时数据量,导星困难,使主视场不能长时间的对空间目标进行观测等问题,包括图像采集模块和导星计算模块,所述导星计算模块采用FPGA与DSP异构处理器架构的导星处理系统,所述图像采集模块对sCMOS相机视频信号进行实时采集并存储至DDR3 SDRAM,然后DDR3 SDRAM内的图像数据传送至导星计算模块;提供了强大的图像处理和计算分析能力,能够识别空间目标,获取其的精确的质心位置,并将计算得到的误差向量转换为望远镜实际的脱靶量,反馈给天文望远镜的指向控制系统。嵌入式导星处理系统提高了导星的稳定性和精确性,达到了对目标长时间的观测。
主权项
1.嵌入式导星处理系统,其特征是:包括图像采集模块和导星计算模块,所述导星计算模块采用FPGA与DSP异构处理器架构的导星处理系统,所述图像采集模块对sCMOS相机视频信号进行实时采集并存储至DDR3 SDRAM,然后DDR3 SDRAM内的图像数据传送至导星计算模块;所述导星计算模块中的FPGA对接收的图像数据进行处理,获得星象中心位于图像的坐标(xs,ys);导星计算模块中的DSP将星象中心位于图像的坐标(xs,ys)转化为天球坐标系下的高度角和方位角,根据图像中心坐标(x0,y0)、CCD图像比例尺(Sx,Sy)以及当前望远镜指向的赤经数据和赤纬数据(RA0,DEC0);获得星象的方位角RAs和高度角DECs,用下式计算:所述DSP进行空间目标识别,具体过程为:采用相似函数将求解出空间目标的运动方向与望远镜的指向是否一致,然后在背景恒星中识别出空间目标;再通过比较脱靶量的大小区别背景恒星和空间目标,实现在背景恒星中完成空间目标的识别,所述望远镜的指向是指:观测控制软件获取电机的伺服系统反馈的方位角和高度角数据;具体过程为:设定图像中有m个的目标;RA0,DEC0为当前望远镜指向的赤经和赤纬,RA(l) ,DEC(l)为星象的赤经和赤纬,l=1,2,3……m,m为正整数;同一时刻同一星象的空间直角赤道坐标系(x,y ,z)与赤道坐标下赤经赤纬的关系如下:同一时刻望远镜指向的空间直角赤道坐标系(x0,y0,z0)与赤道坐标下赤经赤纬的关系如下:设定α为星象与望远镜指向的方向夹角,则相似函数定义为:若cosα越接近1,则星象运动方向与望远镜指向的相似程度越高;所述的脱靶量是距离函数定义为:D(i)=|Di-Do|D(i)越小,空间目标概率越大;反之,空间目标概率越小。在获得空间目标在图像上的坐标后,计算空间目标的脱靶量;DSP通过UDP协议把脱靶量送入控制计算机,实现导星计算;ΔH=C1×Δy式中,ΔH和ΔA分别为测站坐标系下高度角和方位角的脱靶量,Δx和Δy为空间目标在图像上的脱靶量,C1和C2为常数。

 

IPC信息
IPC主分类号
G05B19/042

 

法律状态信息
法律状态公告日
20190709
法律状态
公开 法律状态信息
CN201910264307 20190709 公开 公开
法律状态公告日
20190802
法律状态
实质审查的生效 法律状态信息
CN201910264307 20190802 实质审查的生效 实质审查的生效IPC(主分类):G05B 19/042

 

代理信息
代理机构名称
长春众邦菁华知识产权代理有限公司 22214
代理人姓名
朱红玲


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