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基于改进遗传算法的星图畸变校正方法
  • ISSN号:1006-3242
  • 期刊名称:航天控制
  • 时间:2011.5.5
  • 页码:3-7
  • 分类:V448.2[航空宇航科学与技术—飞行器设计;航空宇航科学技术]
  • 作者机构:[1]北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院,北京100191
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(61004140);973项目(2009CB72400101C)
  • 相关项目:多干扰及高动态环境下惯性恒星罗盘快速鲁棒定姿方法研究
作者: 张伟娜|全伟|
中文摘要:

由于光学成像系统的非线性几何畸变,使得星敏感器所获星图与理想星图有一定的差别,为完成高精度定姿,必须对畸变星图进行校正。首先,介绍了光学系统的畸变原理,并建立了以径向几何畸变为主的星图畸变模型。之后引入改进遗传算法对畸变参数进行了优化:采用引进成长算子的二进制编码,避免了算法陷入伪极值;通过改进适应度函数和适时调整变异概率,避免了计算中产生的早熟收敛问题。通过与基本遗传算法的比较结果表明,该方法不仅能够降低75.3%的相对误差,而且还提高了16ms的畸变校正速度,基本能够满足星图识别和姿态确定对精度高、实时性强等性能的要求。

英文摘要:

Due to the non-linear geometric distortion in optical imaging system, the difference exists between the real star images and ideal images. According to precisely fulfill the attitude detection, the distortion must be calibrated. Firstly, based on the pretreatment to the star image, a gray weighted centroid method is applied to get the star point coordinates. The distortion principle of the optical system is presented and the distortion model that considers the radial geometry distortion as primary factor is established. Then an improved genetic algorithm (GA) is proposed to optimize the distortion parameters. A growing operator applied to binary-coded is introduced to prevent the algorithm from falling into the pseudo-extremum ; the fitness evaluation function is improved and the mutation probability is adjusted timely to avoid premature convergence of genetic algorithms. By comparing with the traditional GA, the results indicate that this method not only reduces 75.3% of the relatively errors, but also upgrade the speed of distortion calibration with 16ms. It can meet the capability requirements of star map identification and attitude detection with higher precision and rapid speed as well as strong real time performance.

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期刊信息
  • 《航天控制》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:
  • 主办单位:北京航天自动控制研究所
  • 主编:齐春棠
  • 地址:北京142信箱402分箱
  • 邮编:100854
  • 邮箱:
  • 电话:010-68388585 68762264
  • 国际标准刊号:ISSN:1006-3242
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1989/V
  • 邮发代号:80-338
  • 获奖情况:
  • 1987年航天系统科技期刊第二次评比中,被评为优秀...,1990年航天系统科技期刊第三次评比中,被评为优秀...
  • 国内外数据库收录:
  • 美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:4120