空間立體角準均勻分布導航星表劃分方法
【專利摘要】空間立體角準均勻分布導航星表劃分方法屬于衛(wèi)星自主導航【技術領域】?，F(xiàn)有內(nèi)接正方體法對導航星表的劃分不夠均勻。本發(fā)明通過將天球球面劃分為若干個子塊來劃分導航星表，其特征在于，在赤緯方向上自天球赤道向天球北極或者天球南極按角度ψ將天球球面劃分為n個部分，n為整數(shù)，第1至第n-1個部分為球面環(huán)帶形，第n個部分為球冠形；所述第1至第n-1個球面環(huán)帶形部分依次按角度沿赤經(jīng)方向劃分，并且：所述第1至第n-1個球面環(huán)帶形部分分別被劃分為空間立體角為ωn的若干個子塊，并且：所述第n個球冠形部分作為1個子塊，或者沿赤經(jīng)方向等分為2～4個子塊。
【專利說明】空間立體角準均勻分布導航星表劃分方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種空間立體角準均勻分布導航星表劃分方法，屬于衛(wèi)星自主導航【技術領域】。
【背景技術】
[0002]導航星檢索方法需要遍歷整個導航星表，檢索效率非常低。為了提高導航星檢索效率，現(xiàn)有技術將天球球面劃分成若干子塊，也就是劃分導航星表，導航時只需檢索臨近子塊內(nèi)的導航星即可，檢索效率大幅提高。內(nèi)接正方體法是一種導航星表的劃分方法。該方法在天球內(nèi)內(nèi)接正方體，如圖1所示，正方體的8個頂點與天球球面相交于8點,將該8點中兩兩相鄰的點用弧線相連，這樣的弧線共有12條，該12條弧線將天球球面分成6個區(qū)域。該方法進一步將立方體的每個表面劃分成NXN個正方形，自天球球心O經(jīng)過所述各正方形的四個頂點做射線，這些射線與天球球面相交，與各正方形相對應，天球球面被劃分為若干子塊，整個天球球面被劃分為6XNXN個子塊，完成導航星表的劃分，如圖2所示。然而，雖然所述內(nèi)接正方體法將立方體的每個表面做了均勻劃分，但是，在此基礎上對天球球面的劃分卻是不均勻的，也就是所述各子塊大小不同，每個子塊的空間立體角不同，導航星表均勻性差，這種不同在實際的天文導航過程中十分明顯，這是因為當星敏感器光軸指向天極附近或者指向內(nèi)接正方體的8個頂點附近時，所涉子塊空間立體角相差近5.2倍，需要導航的行進物體如人造地球衛(wèi)星所處空間位置不同，能夠參照的導航星的數(shù)量及分布不同，影響星圖識別成功率和速率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了提高導航星表劃分均勻性，我們發(fā)明了一種空間立體角準均勻分布導航星表劃分方法。`
[0004]本發(fā)明之空間立體角準均勻分布導航星表劃分方法通過將天球球面劃分為若干個子塊來劃分導航星表，其特征在于，如圖3所示，在赤緯方向上自天球赤道向天球北極或者天球南極按角度Ψ將天球球面劃分為η個部分，η為整數(shù)，第I至第η-1個部分為球面環(huán)帶形，第η個部分為球冠形；所述第I至第η-1個球面環(huán)帶形部分依次按角度咖沿赤經(jīng)方
向劃分，并且:
[0005]
ψ ~ψ jcos( η.ψ).,11)
[0006]所述第I至第n-1個球面環(huán)帶形部分分別被劃分為空間立體角為ωη的若干個子塊，并且:
[0007]


α)
[0008]所述第η個球冠形部分作為I個子塊，或者沿赤經(jīng)方向等分為2~4個子塊。[0009]在技術效果方面本發(fā)明有如下表現(xiàn)。設Ψ=15°，η=6，第6個球冠形部分沿赤經(jīng)方向等分為4個子塊，則天球球面總共被劃分為202個子塊。由所述公式(I)、(2)得到第I至第5個球面環(huán)帶形部分每個部分被劃分后的每個子塊的空間立體角Co1~ω5，借用所述公式(1)、(2)得到第6個球冠形部分被劃分后的每個子塊的空間立體角ω6，結果如下表所示:
[0010]
【權利要求】
1.一種空間立體角準均勻分布導航星表劃分方法，通過將天球球面劃分為若干個子塊來劃分導航星表，其特征在于，在赤緯方向上自天球赤道向天球北極或者天球南極按角度Ψ將天球球面劃分為η個部分，η為整數(shù)，第I至第η-1個部分為球面環(huán)帶形，第η個部分為球冠形；所述第I至第η-1個球面環(huán)帶形部分依次按角度咖沿赤經(jīng)方向劃分，并且:
【文檔編號】G01C21/02GK103759728SQ201410037564
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月26日 優(yōu)先權日:2014年1月26日
【發(fā)明者】李欣璐, 楊進華, 張劉, 金光 申請人:長春理工大學