發(fā)布時間：2021-08-10 19:38

　　在線捕獲GEO遠(yuǎn)距離暗弱目標(biāo),實時監(jiān)視軌道目標(biāo)狀態(tài)對于空間安全具有越來越重要的意義。在靈敏度接近14 Mv情況下,密集恒星、恒星散射光效應(yīng)將極大影響目標(biāo)探測。為解決上述問題,提出一種背景稠密恒星同步剔除和空間目標(biāo)證認(rèn)方法,利用目標(biāo)短時間內(nèi)規(guī)律運行的特征,實現(xiàn)目標(biāo)的捕獲、分類和在線跟蹤,地面仿真和試驗充分驗證了方法的有效性和準(zhǔn)確性。文中方法對于太陽系內(nèi)行星、小行星探測等深空項目亦具有重要的借鑒意義。 

【文章來源】：紅外與激光工程. 2020,49(05)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

空間目標(biāo)在觀測相機(jī)處幅照度示意圖Fig.2Diagramoftheluminanceofaspacetargetattheobservation

性與恒星相同，在單幀圖像中可提取，但無法識別；運動目標(biāo)可能包括多個，需利用目標(biāo)不同的特性，如運動速度、面積大孝星等大小等不同的特點，進(jìn)行計算。通過多幀比對，根據(jù)目標(biāo)相對于恒星背景運動的信息進(jìn)行識別和分類。(3)探測器固有因素。探測器缺陷處會存在高亮噪點，根據(jù)其不動的特性將其去除，探測器在一些位置會產(chǎn)生大量的瞬態(tài)點，可以根據(jù)其雜亂無章、不能持續(xù)的特性將其去除。3仿真結(jié)果3.1FPGA提取結(jié)果和效率分析3.1.1模擬圖測試分析FPGA完成整幅星圖的預(yù)處理，點源提取等任務(wù)，提取結(jié)果見圖3。如圖3所示，當(dāng)FPGA資源量從5000增長到40000時，實際處理的星圖面積也從1/8提升到1，說明背景恒星較多時，較少的FPGA資源難以滿足星圖處理需求。圖3不同濾除像素點對應(yīng)有效提取的星點數(shù)Fig.3Effectiveextractionstarnumberofdifferentfilteredpixels3.1.2實測圖測試分析κ拍攝真實的夜空圖，提取像元數(shù)與提取星數(shù)之間的關(guān)系參見表4，不同的背景參數(shù)(參見2.1節(jié))實施效果參見圖4。由圖4可知，當(dāng)κ=2時，能將圖中500顆恒星提出，提取成功率達(dá)到98.6%。但同時看到，需要提取上萬像素點才能達(dá)到上述要求，這對星載資源處理提表3空間目標(biāo)不同的相位角與星等之間的關(guān)系Tab.3Visualmagnitudeofspacetargetfordifferentsolarexclusiveangleγ0102030405060708090Magnitude11.9912.1412.2012.2412.2812.3212.4012.5212.7012.95紅外與激光工程第5期www.irla.cn第49卷20201008–4

出了重大挑戰(zhàn)。3.2運動目標(biāo)的識別和證認(rèn)分析3.2.1模擬圖測試分析原始圖像及處理結(jié)果參見圖5，圖(a)為原始圖像，圖(b)為目標(biāo)圖像，圖(c)為證認(rèn)后的目標(biāo)軌跡。有效提取的7個疑似目標(biāo)中，對應(yīng)圖(b)，綠色(1)，藍(lán)色(2)，紅色(3)，紫色(4)是真實的運動目標(biāo)，已經(jīng)被有效提取，對于其他干擾點，則全部濾除。圖5原始圖像、提取的目標(biāo)圖、認(rèn)證和跟蹤算法后提取的目標(biāo)軌跡(其中，綠色(1)，藍(lán)色(2)，紅色(3)，紫色(4))Fig.5Originalimage,extractedtargetimageanditstrajectoryaftercertificationandtrackingalgorithm3.2.2實測圖測試分析研制了具有高靈敏度目標(biāo)探測功能的載荷并進(jìn)行了地面試驗，獲得了不同天區(qū)星圖和空間目標(biāo)數(shù)據(jù)。地面星圖經(jīng)UCAC星表進(jìn)行分析，靈敏度接近14Mv，參見圖6。圖7為拍攝的運動目標(biāo)圖像(包括4顆目標(biāo))，經(jīng)表4不同背景參數(shù)所達(dá)到的提取指標(biāo)Tab.4OutcomesfordifferentsetsofbackgroundparameterκκExtractedpixelsExtractedstarsAveragepixelsperstarStarnumberExtractionprobability4445325117.7450749.50%3.5523728321.1450755.80%3636132719.4550764.49%2.5860240718.5150780.27%21388350017.7450798.6%圖4提取的星點數(shù)效果圖Fig.4Diagramofextractedstarnumber紅外與激光工程第5期www.irla.cn第49卷20201008–5


本文編號：3334662