基于星体边缘和轨道投影的光学自主导航算法

摘要

针对光学导航中存在的通过星体(球体)图像部分边缘点拟合椭圆参数计算轨道参数产生中间误差的问题,提出利用边缘点映射轨道参数的直接投影模型,避免拟合椭圆参数的方法.在小孔成像模型基础上,建立了边缘点与轨道参数的直接投影数学模型,对其映射过程进行了理论推导,利用列文伯格-马夸尔特迭代算法进行求解轨道参数.用实际探测器以及镜头参数进行数值仿真验证,结果表明:该方法在相同边缘点的条件下,轨道精度可以达到5‰.与传统方法相比,这种方法避免了椭圆的拟合过程,减少了引入中间误差过程.