[发明专利]一种基于分区平流层大气折射模型的星光定位方法

权利要求书

1.一种基于分区平流层大气折射模型的星光定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）根据导航任务的需求，确定大气密度水平分区的大小，按照该水平分区大小将全球三维大气密度划分网格，由此得到分区大气密度模型；

（2）利用载体携带的惯性导航系统或者状态模型对其当前位置进行估计，得到载体估计位置；

（3）利用星图处理算法对星敏感器拍摄星图进行处理获得折射前后的星光矢量方向；

（4）确定一条通过步骤（2）载体估计位置的直线，该直线与折射后的星光矢量方向平行，以此直线作为估计的星光传播路径；

（5）利用步骤（4）估计的星光传播路径及步骤（1）得到的分区大气密度模型，判断星光在不同高度穿过的分区，该分区的大气密度作为折射建模所需的密度数据；

（6）以步骤（5）获取的密度数据为基础，对折射方程进行拟合，建立折射模型；

（7）利用步骤（3）获得的折射前后的星光矢量方向，计算折射角的大小，将折射角代入折射模型求解折射高度；

（8）对每颗可利用的折射星重复步骤（4）~步骤（7）；

（9）当观测的折射星不少于三颗时，基于步骤（7）得到的折射高度，利用最小二乘法或者Kalman滤波方法进行导航解算，完成载体的位置确定；

所述步骤（1）中的分区大气密度模型的获取步骤：

（10）利用当前的大气密度探测方法，得到全球三维的大气密度数据，这些数据不均匀地分布在全球的不同经纬、不同高度；

（11）在获取步骤（10）中数据的基础上进行水平分区，得到水平分区的最小值，即再缩小分区会导致某块区域内没有密度数据；

（12）根据给定的导航精度需求确定分区的最大值，即再增大分区会导致导航精度低于要求；

（13）从获取步骤（12）获得的最大分区和获取步骤（11）获得的最小分区之间选择分区大小；

（14）分区确定后，以此分区对三维大气密度划分网格，并计算每个网格内密度的平均值，作为该区域的密度值，由此得到分区大气密度模型。

2.根据权利要求1所述的一种基于分区平流层大气折射模型的星光定位方法，其特征在于：所述步骤（1）中，分区的区域为1º×1º。