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一种基于星光折射确定地心矢量的方法

成果类型：: 发明专利

发布时间: 2025-10-15 10:43:46

科技成果产业化落地方案
方案提交机构：成果发布人| 陈杰 | 2025-10-15 10:43:47
成果简介 技术亮点 应用前景 团队概括 产生的效益 转化方式

北京航空航天大学开展了基于星光折射确定地心矢量核心技术的攻关研究，该方法利用三个星敏感器（A 指向天顶观测直射恒星，B 和 C 指向水平观测折射恒星），通过星图匹配确定星光折射前后方向，构建过地心平面并求解交线得到地心矢量。实现指标：不受水平加速度和位置误差影响，测量误差不随时间累积，可精准确定运动载体地心矢量方向及水平姿态。

传统地心矢量确定方法中，基于倾角计、加速度计易受水平加速度影响，基于陀螺则存在误差随时间累积及受位置误差影响的问题。本项目创新采用星光折射原理，通过三个星敏感器协同工作，利用模拟直射星图与实拍折射星图匹配获取折射前后星光矢量，构建过地心平面交线确定地心矢量，无需地理坐标系间接解算，精度可靠且误差无累积，简化了导航系统设计复杂度。

本项目研制的方法可广泛应用于舰船、飞机、卫星等各类运动载体的导航领域，为载体提供精准的地心矢量方向及水平姿态信息。在航空航天、航海、国防等关键领域，能有效提升导航定位精度，解决传统导航方法在动态环境下的精度缺陷，满足高可靠性导航需求，助力相关装备性能升级，应用前景广阔。

按照解决该项成果技术问题所作贡献大小排序，研发团队成员包括宁晓琳、徐勇志、王龙华、郑帅。该团队在导航技术领域具有深厚研发积累，分工明确：宁晓琳主导整体技术方案设计与理论研究，徐勇志负责星敏感器数据处理算法开发，王龙华参与星图匹配技术研究，郑帅承担实验验证与系统优化工作，共同攻克了动态载体地心矢量精准测量难题。

为研发该成果投入了一定研发经费，目前虽未明确具体收益，但该方法突破了传统导航技术的局限，降低了对陀螺等高精度器件的依赖，减少了导航系统成本与复杂性。在推动科学技术进步方面，为运动载体导航提供了新的技术路径；在保障国家和社会安全方面，提升了航空航天、航海等领域导航可靠性。预期后续投入可进一步优化算法效率，拓展至更多载体类型。

可采用技术转让、技术入股、技术合作等转化方式。希望与导航设备制造商、航空航天企业、舰船研发单位等开展合作，将该方法集成至实际导航系统中。资金需求可根据合作规模确定，目标是实现技术产业化应用，推动导航领域技术升级，提升我国在高精度导航领域的竞争力。