[发明专利]一种小视场星跟踪器天文观测信息异常检测方法

摘要

本发明提供了一种小视场星跟踪器天文观测信息异常检测方法，利用惯导输出信息和导航星信息实现对单颗导航星观测的高度角和方位角信息的实时的缓变和跳变检测，解决了基于小视场星跟踪器的天文观测信息异常检测问题，为基于小视场星跟踪器的CNS/INS组合导航系统的工程化实现奠定了基础。

主权项

一种小视场星跟踪器天文观测信息异常检测方法，其特征在于包括下述步骤：第一步，在异步观星状态下，小视场星跟踪器实现对导航星S_i的稳定跟踪，在dt时段内完成天文观测数据和惯导数据采集，得到容量为N的数据集，50≤N≤100，包括时刻t_j的捷联惯导独立测量机载平台的导航信息、地心系到导航系的转移矩阵姿态转移矩阵高度角H_j、方位角Az_j和导航星的格林时角GHA_j、赤纬信息Dec_j，其中，j表示第j个采样点，1≤j≤N；第二步，通过惯导和导航星数据反算小视场星跟踪器在各时刻t_j的理论观测值(H_j0、Az_j0)，并计算观测值相对理论值的偏差(dH_j、dAz_j)；记录数据集(t₁，t₂，…t_N)，(dH₁，dH₂，…dH_N)，(dAz₁，dAz₂，…dAz_N)；第三步，利用3σ法对偏差数据集进行跳点剔除二至三遍，利用回归算法对未被剔除的数据集进行拟合计算，得到高度角偏差量的斜率b_H和方位角偏差量数据集的斜率b_A；利用设定的缓变斜率门限b_threshold检测b_H和b_A，只有当|b_H|＜b_rhreshold且|b_A|＜b_threshold时，数据集趋势检测判定为正常，进入第四步，否则进入第五步；第四步，进行跳变检测，包括以下步骤：1)、判断是否为该导航星数据集首次跳变检测，若是，进入步骤3)，若不是，进入步骤2)；2)检测数据集进行天文观测视场的阈值，并以此阈值作为异常检测基准；3)利用异常检测基准对数据集进行阈值跳变检测；5)存储跳变检测正常的数据并更新数据基准；第五步，根据第三步和第四步的检测结果，对数据集作出正常或不正常标记后输出。