为解决基于蚁群优化的图像边缘检测算法中信息素的作用不明显，难以获得全局最优解，从而降低目标边缘的检测精确度与效率等问题，提出一种基于细菌趋化性 (BC)耦合蚁群优化 (ACO)的边缘检测算法。通过细菌趋化性找到最佳解决方案，用于产生信息素的初值；将 BC得到的信息素初值作为 ACO的初始信息素，计算每只蚂蚁的行走概率，从而选择最佳的行走路径。当蚂蚁每经历一个像素点时，更新局部信息素。全部的蚂蚁完成迭代后，进行全局信息素更新，搜寻全局最优解；最后，根据信息素最优解与阈值的关系，得到目标的边缘与非边缘，完成边缘检测。测试表明：与其他边缘检测算法相比，所提算法具有更好的边缘连续性和清晰性，能准确检测图像中的微小边缘，同时呈现出理想的收敛速度。

航天测量船海上航行时主要通过精度校飞进行雷达精度鉴定, 针对其周期长、耗费大和组织协调困难的缺点, 提出了一种采用高精度星敏感器与雷达捷联跟踪测量空间目标进行海上精度鉴定的方法。雷达在跟踪空间目标的同时, 星敏感器实时拍摄天线指向附近星图。首先, 星敏感器利用雷达输出的编码器角度计算视轴的初始指向, 通过快速星图识别和目标定位获取天线地心坐标系精确指向; 然后, 经坐标变换到地平系, 根据蒙气差模型修正地平系俯仰角, 再经过船摇修正转换到甲板坐标系; 最后, 进行轴系误差及脱靶量修正, 实现雷达指向精度鉴定。试验结果表明: 利用该方法测量的船载雷达相对于星敏感器方位、俯仰随机残差优于50″, 满足雷达精度鉴定要求, 证明该方法的可行性。

为简化船载星敏感器安装矩阵标定步骤，提高星敏感器安装矩阵标定精度，提出了一种根据星敏感器测量信息和惯导系统输出信息对星敏感器安装矩阵进行动态标定的方法，将星敏感器安装矩阵的标定过程分解为粗标定和精标定两步。粗标定过程不考虑蒙气差影响，精标定过程根据粗安装矩阵和蒙气差修正模型对星敏感器测量信息进行修正，消除蒙气差影响，实现船载星敏感器安装矩阵的精确动态标定。实验结果表明，该方法经过两次迭代即可得到精确标定结果，不同时段实验结果表明该方法的一致性较好，星敏感器利用安装矩阵标定结果解算的船体姿态数据与惯导数据对比结果表明该方法是正确的。

星敏感器测量船体姿态精度与星敏感器与甲板之间的安装角标定精度密切相关。本文介绍了船载星敏感器的相关坐标系及安装角的定义, 建立了船载星敏感器蒙气差修正模型, 提出了一种船载高精度星敏感器安装角标定方法。船进坞坐墩时, 船载经纬仪通过拍摄方位标确定航向, 星敏感器通过星图识别获得视场内星点的赤经、赤纬, 构成地心惯性系参考矢量, 经岁差、章动、极移、船位等修正, 得到各恒星在惯导地平系下的参考矢量。然后, 根据蒙气差模型对星点逐个修正俯仰角, 重构惯导地平系下的参考矢量。最后, 依据姿态确定算法原理, 解算星敏感器安装矩阵, 求解安装角。实验表明, 使用该方法可使方位角、俯仰角的标定精度达10"以内。该方法有效发挥了星敏感器指向精度高的优点, 改善了程序自动化程度, 提高了船体姿态测量精度。

为简化星敏感器蒙气差修正步骤,提高星敏感器自主姿态测量能力,提出了一种基于参考量修正的蒙气差修正新方法.该方法恒星视天顶距计算简单,不需要载体的姿态信息,蒙气差修正不需要求解二元非线性方程组,只需要简单加法即可完成.仿真分析与实验结果表明,利用参考量蒙气差修正方法得到的船体姿态解算结果与观测量蒙气差修正方法是一致的,二者偏差在0.1″以内.对星敏感器姿态测量的应用,基于参考量修正的蒙气差修正方法不需利用外部姿态信息,既计算简单,又不损失姿态测量精度.

针对船用星惯组合导航系统中惯性导航系统和星敏感器之间刚性和弹性两种不同的安装方式, 提出了一种星敏感器安装角的动态标校方法。该方法以星敏感器得到的姿态数据和惯导系统输出的姿态数据构建滤波观测量, 基于惯导误差传播方程构建状态方程, 通过 Kalman滤波实现对惯导系统姿态误差和星敏感器安装误差的动态最优估计。基于“远望三号”航天测量船的实测导航数据、船体弹性角形变数据对该动态标校方法进行了仿真测试, 结果表明星敏感器与捷联惯导系统之间本地刚性安装时安装角动态标校误差较小, 异地弹性安装时由于安装误差角的动态变化导致标校误差较大。