[发明专利]一种基于双星顶点剖分弧度集合模糊匹配的船舶天文导航方法

权利要求书

1.一种基于双星顶点剖分弧度集合模糊匹配的船舶天文导航方法，其特征在于基于双星顶点剖分弧度集合模糊匹配的船舶天文导航方法包括以下步骤：

（1）使用delaunay三角剖分方法剖分史密松森星表并建立特征星库；

（2）垂直于船舶平面正上方拍摄星图，使用delaunay三角剖分法剖分星图，从星图中取出临近双星，取出双星的弧度剖分向量在特征星库中进行模糊匹配，得到两个可能星点特征向量X、Y，同时从船舶水平仪中读取倾斜角度；

（3）比较两个可能星点特征向量X、Y中星之间的星角距，星角距最小的即为所求星对，实现星图识别；

（4）根据拍摄时船舶读取的倾斜角，确定真天顶赤经和赤纬，结合准确世界时，确定船舶经度和纬度，实现船舶定位，即完成了一种基于双星顶点剖分弧度集合模糊匹配的船舶天文导航方法。

2.根据权利要求1所述的一种基于双星顶点剖分弧度集合模糊匹配的船舶天文导航方法，其特征在于：步骤（1）所述的特征星库是使用delaunay三角剖分SAO星表，以每一颗星作为一个特征标示，将这颗星周围的2π空间剖分成的不同弧度值存入数据库其表结构为星名、弧度值1、弧度值2…弧度值n的表中，成为特征星库。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于双星顶点剖分弧度集合模糊匹配的船舶天文导航方法，其特征在于：步骤（2）所述的双星的弧度剖分向量在特征星库中进行模糊匹配具体步骤是：

一、在星图中取出可能星点特征向量X、Y；

二、将可能星点特征向量X、Y模糊比较特征星库中每个星点特征向量特征；其中，所述模糊比较的具体方法是：通过比较特征星库中每个星点特征向量的差异度量的平均值来描述,在可能星点特征向量X、Y中查找最相近元素采用的是笛卡尔积对应比较法：

X×Y={(xi,yi)}{(x,y)x∈X,y∈Y}

上式用一个矩阵来表示

x1x2...xn...x1x2...xny1y1y1y1...ynynynyn]]>

推出该笛卡尔积的距离公式：

x1x2...xn...x1x2...xny1y1...y1...ymym...ym|x1-y1||x2-y2|...|xn-y1|...|x1-ym||x2-ym|...|xn-ym|]]>

可能星点特征向量X、Y的相似度就可以表示为

Σi=1nΣj=1mmin(|xi-yj|)min(n,m)]]>

上式将可能星点特征向量X、Y中的元素按照最相近方式进行匹配，并求出差异度量，求出差异度量期望，即为相似度的数值表示，数值越小相似度越大，n表示可能星点特征向量X中向量个数；m表示可能星点特征向量Y中向量个数；x_i集合X中的某一个弧度值，y_i集合Y中的某一个弧度值；i表示集合X中元素的标号，j表示集合Y中元素的标号。