精细导星仪星点定位系统误差的高精度补偿方法

发布时间：2021-12-10 00:30

　　针对精细导星仪（Fine Guidance Sensor,FGS）姿态测量精度受星点提取系统误差影响的问题,提出了一种基于梯度提升决策树（Gradient Boosting Decision Tree,GBDT）拟合法的高精度星点定位系统误差补偿方法。为了解决拟合样本少、输入特征差别大等问题,采用对输入范围不敏感、易于训练的决策树作为基模型,并根据当前模型拟合残差梯度,结合集成学习中的提升方法生成新的基模型得到系统误差与探测器填充率、采样窗口尺寸、星斑束腰半径以及星点质心坐标计算值之间的函数关系,以此函数关系为基础对星点质心坐标估计值进行系统误差校正。实验结果表明:与支持向量回归机（Support Vector Regression,SVR）相比,基于GBDT的高精度星点定位算法的误差减小了60.6%,经该算法补偿后的质心误差为0.014 5 pixel,相比于质心法误差减小了61.5%。 

【文章来源】：红外与激光工程. 2019,48(11)北大核心EICSCD

【文章页数】：8 页

【文章目录】：
0 引言
1 质心算法的系统误差分析
2 梯度提升决策树数学模型
3 算法仿真结果与分析
    3.1 模型训练过程
    3.2 算法仿真分析
4 实验验证结果与分析
5 结论


【参考文献】：
期刊论文
[1]光学像差对星点质心定位误差的影响分析[J]. 谭迪,张新,伍雁雄,刘涛.  红外与激光工程. 2017(02)
[2]点扩散函数对星点提取误差分析的影响[J]. 姜亮,张宇,张立国,张星祥,任建岳.  红外与激光工程. 2015(11)
[3]星点亚像元定位中系统误差的改进补偿方法[J]. 唐圣金,郭晓松,周召发,蒲鹏程.  红外与激光工程. 2013(06)
[4]基于非下采样Contourlet变换和映射最小二乘支持向量机的高精度星点定位方法[J]. 刘南南,徐抒岩,胡君,王栋,曹小涛.  光学学报. 2013(05)
[5]星敏感器质心定位的S曲线误差补偿[J]. 魏新国,徐佳,张广军.  光学精密工程. 2013(04)
[6]星点质心亚像元定位的高精度误差补偿法[J]. 杨君,张涛,宋靖雁,梁斌.  光学精密工程. 2010(04)



本文编号：3531586