[发明专利]计算机模拟星敏感器星场的成像系统和成像方法

权利要求书

1.一种计算机模拟星敏感器星场的成像系统，其特征在于包括：

观测星数据库，由观测星构成，所述观测星为根据星敏感器的极限星等从原始星表中筛选，即：仅保留双星等效星等不高于极限星等的双星、及星等不高于极限星等的双星以外的恒星；

在ZEMAX光学设计软件中建立的用户输入端，其适于设定ZEMAX光学设计软件中的光学模块的光轴指向，像面探测器的像元数和尺寸；

适于所述ZEMAX光学设计软件调用的扩展模块，包括：提取观测星模块、计算视场位置模块、计算像元灰度模块；所述提取观测星模块根据所述光学模块中的像面探测器对应的视场角在所述数据库中提取所述光轴指向视场范围内的观测星，即提取视场中的观测星；所述计算视场位置模块将视场中的观测星的位置从惯性坐标系转换到本体坐标系，利用所述本体坐标系计算出该观测星的视场角；并将所述观测星的视场角作为物面信息传递给所述光学模块；

ZEMAX光学设计软件，还包括光线追迹模块，适于当所述光学模块得到所述物面信息后，对于所述视场中的观测星，利用所述光线追迹模块完成星场成像，并把观测星的光线到达像面的位置坐标以及能量值传递给所述计算像元灰度模块；

所述计算像元灰度模块根据设定的所述像面探测器的像元数、尺寸和接收到的能量值输出数字星图。

2.根据权利要求1所述的计算机模拟星敏感器星场的成像系统，其特征在于，双星等效星等m₀的计算公式为：令双星的两星等分别为m₁和m₂，即m0=m1-2.5lg(10m1-m22.5+1);]]>

所述观测星数据库还包括：所述观测星的星号、星等、赤经、赤纬数据，所述观测星按赤纬排序。

3.根据权利要求1或2所述的计算机模拟星敏感器星场的成像系统，其特征在于：

所述用户输入端还包括：伪星添加模块，适于根据用户需要添加相应数量的伪星；

所述扩展模块还包括：模拟伪星模块，适于根据所述伪星添加模块输入的伪星数，产生随机点光源以模拟伪星。

4.根据权利要求3所述的计算机模拟星敏感器星场的成像系统，其特征在于，

所述用户输入端还包括：噪声添加，适于在所述数字星图中适量添加星敏感器产生的噪声。

5.一种计算机模拟星敏感器星场的成像方法，包括：

（1）根据星敏感器的极限星等从原始星表中筛选出的观测星以构成观测星数据库,即：仅保留双星等效星等不高于极限星等的双星、及星等不高于极限星等双星以外的恒星；

（2）在ZEMAX光学设计软件中建立用户输入端，用于设定ZEMAX光学设计软件中光学模块的光轴指向；

（3）利用提取观测星模块提取视场中的观测星，即根据所述光学模块中的像面探测器对应的视场角在所述数据库中提取所述光轴指向视场范围内的观测星；并利用计算视场位置模块将视场中的观测星的位置从惯性坐标系转换到本体坐标系，利用所述本体坐标系计算出该观测星的视场角；并将所述观测星的视场角作为物面信息传递给所述光学模块；

（4）当所述光学模块得到所述物面信息后，对于所述视场中的观测星，利用ZEMAX光学设计软件中的光线追迹模块完成星场成像，并把所述视场中的观测星的光线到达像面的位置坐标以及能量值传递给所述用户输入端中的计算像元灰度模块；

（5）所述计算像元灰度模块根据设定的所述像面探测器的像元数、尺寸和接收到的能量值输出数字星图。