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龙图腾网获悉北京航空航天大学申请的专利一种基于特征轨迹成像的星敏感器内外参数分离方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119935188B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-28发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510008277.7，技术领域涉及：G01C25/00；该发明授权一种基于特征轨迹成像的星敏感器内外参数分离方法是由魏新国;李希旺;樊巧云;王刚毅;李健设计研发完成，并于2025-01-03向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于特征轨迹成像的星敏感器内外参数分离方法在说明书摘要公布了：本发明公开一种基于特征轨迹成像的星敏感器内外参数分离方法，包括：分析星敏感器及其标定系统的成像模型，发现并提出星敏感器在标定系统中成像的轨迹特征，以及特征轨迹的成像规律；基于标定系统中特征轨迹的成像规律，消除星光模拟器与转台之间的初始对准偏差；基于标定系统中特征轨迹的成像规律，分离主点；对特征轨迹进行优化设计与处理，以进一步提高主点分离的精度；在消除星光模拟器与转台之间的初始对准偏差，分离主点的基础上，综合求解剩余参数，实现星敏感器内外参数分离。还公开系统、电子设备及计算机可读存储介质。

本发明授权一种基于特征轨迹成像的星敏感器内外参数分离方法在权利要求书中公布了：1.一种基于特征轨迹成像的星敏感器内外参数分离方法，其特征在于，包括： S1，分析星敏感器及其标定系统的成像模型，发现并提出星敏感器在标定系统中成像的轨迹特征，以及特征轨迹的成像规律； S2，基于所述标定系统中特征轨迹的成像规律，消除星光模拟器与转台之间的初始对准偏差；其中，所述初始对准偏差属于所述星敏感器标定系统外参的一部分； S3，基于所述标定系统中特征轨迹的成像规律，分离主点； S4，对所述特征轨迹进行优化设计与处理，以进一步提高所述主点分离的精度； S5，在消除星光模拟器与转台之间的初始对准偏差，分离主点的基础上，综合求解剩余参数，实现所述星敏感器内外参数分离； 所述S1包括： S11，针对以高精度三轴转台和星光模拟器为标定设备的星敏感器标定系统，建立了星敏感器及其标定系统成像模型； S12，通过分析上述模型，发现并提出星敏感器在标定系统中成像的轨迹特征，以及特征轨迹的成像规律； 基于所述以高精度三轴转台和星光模拟器为标定设备的星敏感器标定系统，将星敏感器安装在转台内框上，保持转台外框与中框处于任意角度位置不变，保持星光模拟器的星矢量与转台的旋转轴的夹角不变，转动内框，星敏感器则以转台的旋转轴为转轴跟随内框旋转，星矢量在成像面上成像；根据相对运动原理，这一过程可等效为星敏感器不动，星矢量绕转轴旋转，在成像面上成像出特征轨迹；分析并确定所述特征轨迹的成像规律，所述特征轨迹的成像规律的确定基于星敏感器安装方式保持不变的假设；其中，所述特征轨迹的成像规律包括： 规律1，转动内框，来自星光模拟器的星矢量绕转轴旋转，其成像轨迹为成像面与圆锥表面的交线，该交线为椭圆； 规律2，转动内框，目标成像位置E点保持不变且唯一确定，其在椭圆长轴上，与转轴夹角不同的星矢量在成像面上所成轨迹离心率不同的椭圆，且随着星矢量与转轴夹角变小，星矢量在成像面上成像的椭圆轨迹逐渐向于目标成像位置E点收缩； 规律3，与转轴夹角不同的星矢量在成像面上所成椭圆轨迹的长轴共线，且长轴所在直线必过星敏感器的主点O点； 所述S2包括： 所述基于所述标定系统中特征轨迹的成像规律，消除所述星光模拟器与转台之间的初始对准偏差包括：根据星光模拟器的初始星矢量在成像面上的成像位置，调整所述星光模拟器的初始星矢量与转轴之间的夹角，使夹角为0°，初始星矢量与转轴平行，对应的成像点位置为目标成像位置E点，此时所述初始对准偏差α＝0°,β＝90°，从而消除星光模拟器与转台之间的初始对准偏差，包括： 确定目标成像位置E点坐标，包括：利用多组椭圆轨迹成像点xi,yi，通过最小二乘方法求解椭圆方程参数，基于求解所述椭圆方程参数确定目标成像位置E点坐标xe，ye； 调整星光模拟器，使星光模拟器的初始星矢量的成像点位置与目标成像位置E点重合； 所述S3包括： S31，分别采用两种不同的安装方式将星敏感器安装在转台内框上，两种安装方式下，星敏感器视轴与转轴之间的偏差角分别为θ1，θ2，将转台外框中框旋转至合适角度保持不变，转动内框，在两种安装方式下，星光模拟器的星矢量在成像面上形成不同方向的椭圆轨迹l1，l2；点E1，E2分别表示转轴在两种安装方式下与成像面的交点，两个椭圆的长轴P1P2，P3P4所在直线均过主点O点，两个椭圆的长轴直线的交点为主点O； S32，计算主点O点的坐标值x0，y0，从而主点O点作为已知参数从星敏感器的内参中分离；包括：计算将长轴直线斜率k，基于所述长轴直线斜率k确定长轴直线表达式；根据两条长轴直线的方程，计算出主点O的坐标值x0，y0； 所述S5包括： 在消除星光模拟器与转台初始对准偏差，分离出主点x0，y0的基础上，结合所述星敏感器及其标定系统模型，综合建模构建优化目标函数，如式16所示，其中p为待优化求解参数，如式17所示； 其中，f，k1，k2，p1，p2为内参，为外参，xij，yiji＝1，2，3，4为理论成像坐标，为实际观测成像坐标，p为待优化求解参数； 利用Levenberg-Marquardt方法优化所述优化目标函数，参数更新迭代方法如式18，其中J为雅可比矩阵，G为梯度； 通过上述联合优化方法，综合求解出剩余内参f,k1,k2,p1,p2，实现内外参数全分离。

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