针对在DSP中实现全天区星图识别算法耗时长导致实时性差, 提出并实现了一种基于FPGA的星辐射模式下的全天区星图识别算法。该方法利用FPGA并行性、高主频等特性, 在保证算法高精度、高准确度的前提下, 解决了全天区星图识别耗时长的问题。首先, 根据星点信息构建星辐射模式; 其次, 基于FPGA实现了星辐射模式下对应特征向量的计算; 最后, 提出了一种可预读、流水化的星辐射模式匹配算法, 极大地缩短了星辐射模式匹配的时间。在Xilinx公司的Xc7a75tfgg484-2平台上进行实验验证, 结果表明, 在相同时钟主频下, 基于FPGA的星图识别算法速度比基于DSP的算法速度快10.95倍以上, 而且在使用三组特征向量同时进行匹配时, 识别率超过99%。

：现有的相位法测距系统均是用来测量距离的，并没有提供方位角和俯仰角相关信息以实现对目标的自动跟踪，从而使得相位法的应用受到限制。针对上述现象，在不考虑回波光斑非均匀性和噪声的条件下，提出了基于接收器为四象限APD的相位法激光测距系统实现跟踪的想法，并通过理论分析和仿真实验证明，通过对四象限的四路信号进行FFT提取幅值信息，可以计算得到方位角和俯仰角，从理论上使得相位法测距系统可以在不需要其他设备辅助的条件下自动跟踪目标。

基于四象限APD相位法的测距测角系统不仅可以用于测距, 也可以用于跟踪, 但如何从四个象限的采样数据融合得到较高精度的距离值的方法目前还没有相关的研究。针对这一现象, 文章首先建立有高斯白噪声的回波通道模型, 然后在回波光斑中心是否与四象限APD光敏面中心重合两种情况下, 分别比较两种通常的数据融合方法, 一种是先平均四路FFT值, 再求取平均后FFT值的相位用于真实相位的估计, 另一种先分别对四路FFT求取各路相位值, 然后对四路相位求加权和用于对真实相位的估计;最后通过实验仿真比较得出, 前者较后者的精度更高。

针对天基平台探测深空运动目标的特点,本文简要介绍了天基空间目标监视系统工作在凝视成像模式下检测深空运动小目标的方法,在此基础上探讨了基于图像配准技术检测运动小目标方法在天基空间目标监视系统中的应用。本文提出一种星点间部最小距离特征的概念,构建局部最小距离特征的算法。该方法根据点群间的相对位置关系,采用递归搜索的方法构建特征。实验结果表明,局部最小距离特征在星图中分布均匀,实现了星图序列的快速配准,为基于图像配准技术实现运动目标检测的方法提供了保障。

提出了一种测量星敏感器电路模块带来的图像噪声的方法.在实验室条件下,用星敏感器拍摄多幅背景图像,分析表明:不同背景图像上相同像素的灰度差值代表了电路模块带来的图像噪声,该噪声服从正态分布.模拟产生该正态分布的随机矩阵作为图像噪声加到理想的星点上,采用亚像素细分质心算法计算出带噪声的星点质心坐标,从而得到噪声带来的星点位置偏差.计算结果表明:实验室条件下,星敏感器实测6等星的质心测量精度为1/25 Pixel,而电路噪声将引起1/200 Pixel量级的标准偏差;电路噪声,尤其是DC/DC电源纹波噪声对星敏感器星点定位带来的误差是不容忽视的.