恒星控制的相机标定法：高精度天文观测与姿态测量

本文主要探讨了基于天文观测的相机标定与姿态测量技术的研究，针对传统相机标定方法在工作距离上的局限性，提出了一种创新的标定策略。研究者采用恒星作为控制点，利用球面天文学的方法计算出观测时刻的控制点世界坐标。通过摄像测量原理，构建了恒星观测模型，进而精确求解相机的内外参数，包括焦距、光心位置、畸变系数等。 文章强调了这种方法的优点，即无需依赖精密复杂的外部设备，可以在自然环境下进行标定，提高了标定的灵活性和实用性。实验结果显示，这种标定方法具有较高的精度和较强的抗噪声性能，能够在一定程度上抵抗环境干扰，保证标定结果的稳定性。通过将标定后的参数应用于实际天文观测，研究人员能够准确计算出相机的航向角和俯仰角，其解算重复性优于10秒，满足了高精度姿态测量的要求。 此外，这项研究不仅局限于相机应用，还具有广泛的潜在应用价值，可以被推广到星敏感器的标定领域，对于航天器的姿态控制、天文导航系统以及空间望远镜的校准等方面都具有重要意义。该研究为实现低成本、高精度的相机标定和姿态测量提供了一种有效且实用的解决方案，对于提升天文观测的精度和效率具有积极推动作用。