基于归一化光变函数的空间目标识别研究

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1、第32卷第3期2013年6月飞行器测控学报JournalofSpacecraftTF&CTechnologyV01．32NO．3Jun．2013基于归一化光变函数的空间目标识别研究陈思，黄建余，王东亚(北京跟踪与通信技术研究所·北京·100094)摘要：为解决空间目标光度识别中模板建立、姿态分析、相关度量等关键问题，需要建立空间目标光度标准化描述。从空间目标识别问题的三元关系模型入手，分析了传统描述方法的局限性，提出了一种目标本体坐标系下的归一化光变函数描述方法。基于2类不同平台地球同步轨道卫星过去2年的实测光度数据，给出了各变量分布、各曲线对比的图形及统计结果。试验结果表明，归

2、一化光变函数能有效分离观测条件，反映目标固有特征，适合作为空间目标光度特性的标准化描述。关键词：空间目标识别；光度；归一化光变函数；光变曲线；星体坐标系；相角归算中图分类号：V557．4；TN911．74文献标志码：A文章编号：1674—5620(2013)03—027308DOI：10．7642／j．issn．1674—5620．2013—03—0273‘08StudyonSpaceobjectRecognitionBasedonNormalizedBrightnessVaryingFunctionCHENSi，HUANGJianyu，WANGDongya(BeijingIns

3、tituteofTrackingandTelecommunicationsTechnology，Beijing100094)Abstract：NormalizeddescriptionofthelightnessofaspaceobjectisnecessarytOsolvekeyproblemssuchastem—plateestablishment，poseanalysisandsimilaritymeasurementinlightness—basedspaceobjectrecognition．Thelimitationsoftraditionaldescriptionm

4、ethodsareanalyzedstartingwiththeternaryrelationshipmodelofspaceobjectrecognitionandadescriptionmethodofnormalizedlightnessvaryingfunctionundertheobjectbodyreferenceframeisproposed．Graphicandstatisticresultsofvariabledistributionandcurvecomparisonsaregivenbasedontheactuallightnessdataoftwogeos

5、tationarysatellitesofdifferentplatformsobtainedduringthepasttWOyears．Experimentresultsshowthattheproposedfunctioneffectivelyseparatesobservationconditionsandreflectstheintrinsicproper—tiesofobjectsandisadesirablenormalizeddescriptionmeansforspaceobjectlightnesscharacteristics．Keywords：spaceob

6、jectrecognition；lightness；normalizedlightnessvaryingfunction；lightnessvaryingcurve；ce—lestialbodyreferenceframe；phaseanglenormalization0引言空间目标识别是空间信息应用研究的重要方向。空间目标光度作为一类重要而容易获取的空间目标特性数据，能够反映空间目标固有的光散射特性，是空间目标识别的重要依据，特别是对于中高轨空间目标如GEO(地球同步轨道)卫星等，在雷达设备探测能力有所不及的情况下，几乎是唯一的识别途径。国外对于空间目标光度的研究起步较早，积累

7、了大量的空间目标光度数据，在物理建模、光谱分析、特征提取等方面均有较深入的研究n。6]。国内的相关研究起步较晚，研究的深度和广度与国外相比都有一定的差距[7剖。空间目标识别除了关心目标“是什么”，还关心目标“能做什么”、“在做什么”，即需要对目标本身的不变特征及其状态的变化分别进行刻画。这里“状态”包括空间目标的姿态、工作状态等。以观测数据、目标本身及目标状态为3个基本变元，空间目标识别可按已知求解关系分为目标特性仿真、目标态*收稿日期：2013—01—14；修回日期：2013一