基于Dropout方法的高精度畸变标定方法

金光瑞，王爱华，李 聪，孙吉福

（1.天津津航技术物理研究所，天津 300000；2.上海机电工程研究所，上海 201109）

0 引 言

星敏感器是目前测姿精度最高的探测器，在飞行器和空间飞行器上都有应用［1］。星敏感器光学畸变误差标定的精度直接影响了星敏感器的精度，需要在使用之前对星敏感器光学畸变进行高精度的校正［2-4］。

在工程应用中，星敏感器需要借助二维高精度转台和星模拟器来实现室内标定试验：通过二维转台控制星敏感器在不同俯仰角、不同航向角下对星模拟器成像，采集大量的标定点数据，然后利用基表标定算法进行标定，以实现对星敏感器的高精度标定［5-8］。实际应用中，采集标定点数量不会较多，一般采集的标定点数量为49 个，采用其中25 个标定点用于畸变校正，剩余24个标定点用于测试。而星敏感器模型有20个参数，采用25 个标定点对20 个参数进行拟合，存在过拟合现象，会造成畸变标定结果误差较大。

针对该问题，本文提出一种基于Dropout方法［9-12］的星敏感器畸变模型标定方法。该方法首先对星敏感器高阶曲面畸变模型进行网络化，然后构建隐藏部分卷积层的星敏感器畸变模型，最后进行监督学习，完成星敏感器畸变模型标定，以提高畸变模型的标定精度，提高星敏感器输出的姿态精度。

2 星敏感器畸变模型及标定方法

2.1 星敏感器高阶曲面畸变模型

理想的星敏感器物理成像模型为小孔成像模型，其成像原理如图1所示。

图1 星敏感器小孔成像……