پياده سازي سه روش‌ يكنواخت سازي اطلاعات كاتالوگ ستارگان و تدوين معيارهاي مقايسه آن‌ها براي يك سامانه ستاره‌ياب

Uniform Star Catalog Generation and Comparison Criterion Introduction for a Typical Star Tracker

يكي از مهم‌ترين قيود سامانه ستاره‌ياب، حجم حافظه سخت‌افزاري و نرخ به روزرساني يا سرعت پردازش اطلاعات آن است. به‌منظور كاهش حجم اطلاعات، استفاده از روش‌هاي يكنواخت سازي كاتالوگ ستارگان كه در انتها به صورت پايگاه داده در الگوريتم شناسايي الگوي ستارگان مورد استفاده قرار مي‌گيرد، نتايج مطلوبي داشته است. در اين پژوهش سه روش قطاع هاي كروي، منحني شيب دار و ذرات باردار تامسون براي توليد كره يكنواخت پياده سازي شده اند. پس از ايجاد كره هاي يكنواخت از هريك از روش‌هاي بيان شده، متناظر با هر نقطه بر روي كره ستاره اي كه داراي بهترين شرايط است از كاتالوگ مرجع انتخاب مي گردد. براي ارزيابي كاتالوگ هاي توليد شده و انتخاب بهترين روش يكنواخت سازي، هفت معيار حداقل انرژي، اندازه كاتالوگ، احتمال حضور حداقل ستاره، ميانگين، انحراف معيار حضور ستارگان در هر فريم، اندازه پايگاه داده و ميزان شناسايي الگوريتم بازشناسي الگوي ستاره تعريف شده و با استفاده از نظر كارشناسان به هر معيار يك وزن اختصاص داده شده است. پس از ارزيابي هفت معيار معرفي شده براي هر سه روش يكنواخت سازي و قراردادن در معادله معدل، روش تامسون به‌عنوان روش مناسب پيشنهاد شده است.

Processor memory capacity and update frequency are one of the main restricting constraints in star tracker design and development. In order to decrease the volume of data required onboard, uniforming the star catalog which is eventually used as pattern recognition database is considered. Three different methods of uniforming the star catalog have been applied. Spherical patches, fixed slope curve and charged particles or Thomson’s problem. After generation of a sphere with uniform distribution of points, a star is assigned to each point according to its spherical distance or best magnitude. In order to evaluate the performance of each method, seven evaluation criteria are defined. Point distribution minimum energy, catalog size, minimum star required for pattern recognition, mean and standard deviation of star distribution in each frame, database size and pattern recognition percentage. These seven criteria are combined in weighted equation of “average” to choose the best star catalog uniforming method with respect to the star tracker mission. After having implemented the average equation it is demonstrated that uniforming the star catalog using charged particle or Thomson’s problem achieves better results.