宇宙光学センサーによる宇宙目標の位置測定精度を向上させるため、天文位置原理に基づき、宇宙目標の二重星ステレオ天文定位法を提案した。まず、光学搭載機の固有パラメータに基づき、宇宙目標が光学センサー上で形成する画像特性を解析し、閾値重心法を選択して2次元画像平面上の目標位置を正確に抽出した。次に、目標と観測センサー間の全リンク座標投影変換関係に基づき、地球慣性座標系下の目標観測ベクトルモデルを構築した。その後、最小二乗法基準と組み合わせ、二重星ステレオ天文幾何定位モデルを構築し、2次元画像情報から3次元空間情報への投影変換を完了した。最後に、地上実験を構築し、宇宙目標を含む星空画像を生成し、定位アルゴリズムの検証と誤差シミュレーション解析を行った。実験結果は、定位モデルに誤差がない場合、定位精度は<inline-formula><alternatives><math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M1"><msup><mrow><mn mathvariant="normal">10</mn></mrow><mrow><mo>-</mo><mn mathvariant="normal">5</mn></mrow></msup></math><graphic specific-use="big" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xlink:href="alternativeImage/AA54576F-D5C2-4315-937A-26127ED144FF-M001.jpg"/><?fx-imagestate width="5.75733376" height="2.62466669"?><graphic specific-use="small" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xlink:href="alternativeImage/AA54576F-D5C2-4315-937A-26127ED144FF-M001c.jpg"/><?fx-imagestate width="5.75733376" height="2.62466669"?></alternatives></inline-formula> mに達した。衛星位置誤差、衛星姿勢誤差、衛星軌道誤差、カメラ取付誤差、画像処理誤差が同時に存在する場合、位置誤差分布は平均0、標準偏差114.62 mのガウス分布となり、基本的に位置決定要求を満たしている。本研究は宇宙基盤の宇宙目標の高精度検出および定位の参考となる。

宇宙探査;重心抽出;天文定位;座標変換;最小二乗法