题目：飞行器星图匹配识别算法仿真研究

星敏感器是一种完全独立和自主的姿态测量仪器，已成为卫星、航天飞机和空间站上必备的高精度姿态敏感部件。它以恒星位置为参考矢量进行姿态的测量和确定，由于其指向精度高、无姿态积累误差等优点而受到人们的青睐。目前国外的捷联式星敏感器的航天器定姿精度已达到1″(1σ)量级。本文对星敏感器应用过程中涉及的主要问题进行了系统研究，主要包括以下几个方面的研究内容：1. 为了对星图匹配技术进行研究，在VC环境下实现了从建立导航星库，生成模拟星图，到质心提取，星图识别和姿态确定这一整套星图识别软件的仿真模拟。2. 星图模拟过程中，由于采用高斯模型对星点散焦，致使有的像素点灰度值很小，很容易受噪声干扰，针对这种情况提出了一种新的星等到灰度的转化公式，使散焦后各个像元的灰度值增大，可以有效地与噪声分离开。3. 针对星体质心对最后的姿态精度非常敏感，本文利用星像点灰度散焦的高斯特性，提出了一种新的高斯质心定位提取算法，定位过程包括像素粗定位和偏差精定位两个步骤，在偏差精定位中，从星像点的高斯灰度分布特性出发，建立了一个分段综合函数，以实现高精度的星像点细分定位。4. 研究了基于主星的三角形算法和字符串算法，分析了影响姿态精度的几个因素，并对由软件生成的数千幅模拟星图进行了识别，通过对不同种类、不同大小的噪声条件下两种算法的识别效果的分析，在识别成功率、导航星库大小、识别时间、鲁棒性这几个方面总结了两种算法的优点和缺陷，并对这些算法的优缺点进行了原理上的分析。