شناسایی اتوماتیک ستاره به روش مثلثی و افزایش سرعت جستجوی آن

نویسندگان

چکیده

یک روش متداول در جستجوگرهای ستاره‌ای برای شناسایی ستاره‌ها همتاسازی زوایای بین ستاره‌های موجود در میدان دید با زوایای ذخیره شده در کاتالوگ است. اگر یک زاویه با یک جفت ستاره همتا شود، وضعیت جستجوگر ستاره را می‌توان تعیین کرد. با وجود این، اندازه‌گیری زوایا با خطا همراه است، بنابراین پاسخ صحیح در یک بازه قرار می‌گیرد و نتیجة آن بعد از مقایسة زوایای اندازه‌گیری شده با کاتالوگ این است که بیشتر از یک جفت ستارة صحیح پیدا می‌شود. یک روش برای همگراکردن سریع پاسخ، روش اشتراک‌گیری است، که بسیار زمان‌بر است و رسیدن به پاسخ صحیح را تضمین نمی‌کند. روش دیگری که اینجا معرفی شده، روش مثلثی است. در این روش، مثلث‌های مسطح به‌وجود آمده از ترکیب‌های سه ستاره‌ای با مثلث‌های موجود در کاتالوگ ستاره‌ها از نظر مساحت و ممان قطبی مقایسه شده و همتا‌های مناسب پیدا شده‌اند. بنابراین استفاده از این دو خاصیت باعث همگرایی سریع‌تر پاسخ شده و مانند روش زاویه از اشتراک‌گیری بهره گرفته شده است. روش جدیدی که در اینجا ارائه شده، استفادة همزمان از دو روش زاویه و مثلث است. ابتدا با استفاده از روش زاویه، تعدادی از ستاره‌های موجود در کاتالوگ را برای ستاره‌های مورد نظر در میدان دید کاندیدا می‌کنیم، سپس با استفاده از روش مثلث ستاره‌های صحیح را انتخاب می‌کنیم. این ترکیب باعث افزایش سرعت الگوریتم جستجو نسبت به روش مثلثی می‌شود زیرا حجم محاسبات را بسیار کاهش داده و دقت آن نیز به مراتب نسبت به روش زاویه بالاتر است. این روش در مقابل ستاره‌های اشتباه در میدان دید نیز مقاومت بیشتری نسبت به هرکدام از روش‌ها دارد. دستورالعمل‌های اخیر، به‌طور مشخص برای دوربین‌های ستاره‌ای نسل دوم توسعه داده شده‌اند، در واقع این دستورالعمل‌ها گسترشی است از دستورالعمل‌هایی که در اوایل دهة 80 میلادی توسط جانکینز، تورنر و وایت، که در این زمینه ارائه شده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Automatic Star Identification Using Triangle Base and Increase Search Speed

نویسندگان [English]

  • حسن صداقت
  • علی‌رضا طلوعی
  • حبیب قنبر پور
چکیده [English]

A current method by which star trackers identify stars is to match the angles between stars within its field of view to angles stored in a catalog. If an angle can be matched to one pair of stars, the attitude of the star tracker can be determined. However, the measurement of the angle will include error, and so the true angle can only be known to lie within a certain measured range. The result is, after comparing the measured angle to the catalog of angles, more than one pair of stars can be the correct solution. A method for narrowing down to one solution involves employing many angles within the field of view in a certain order, called “pivoting,” which can be time consuming and does not always yield a solution. another method presented here matches planar triangles made from sets of three stars within the field of view to planar triangles stored within a catalog. By using both the area and polar moment properties of the planar triangle, the range of possible solutions is very quickly narrowed, fewer pivots to other planar triangles are required, and the method is more likely to yield the correct solution than the angle method. New method presented here use these two methods simultaneously, first, by angle method candidate some stars to identification. In this level reduces stars in FOV. Second, by triangle method in fewer time identification completed, because FOV is smaller. So this new method is faster than triangle and more accurate than angle method and we do not pivoting the same as each method. In addition, Simulation results show the performance of the new method as well as its robustness with respect to including false stars.

کلیدواژه‌ها [English]

  • star identification algorithm
  • triangle method
  • angle method
  • pivoting