一种基于遮挡判定的多星敏集群自适应布局方法及系统与流程

1.本发明涉及卫星领域，具体地，涉及一种基于遮挡判定的多星敏集群自适应布局方法及系统。


背景技术：

2.随着对地观测遥感卫星的快速发展，高精度观测性能的保证对卫星的姿态控制精度和姿态测量精度提出了更高的要求。星敏感器是一种常用的高精度姿态测量装置，具有高精度和绝对测量的优势，在航天器的姿态测量中有广泛应用。目前，为了获得更高的姿态测量精度，卫星上通常采用配备多台高精度星敏感器的方式，在轨运行期间使用多台星敏感器同时进行姿态测量工作以提高系统测量精度。同时，考虑到卫星长期在轨运行期间轨道热环境对星敏感器及星敏感器安装结构的影响，星上所配备的多台高精度星敏感器优先采用集群式的密集布局，便于采用高刚度低变形的星敏感器安装结构进行安装，达到降低星敏感器安装结构在轨热变形对星敏感器测量系统精度的影响。因此，对于配备有多台星敏感器且需进行集群式密集布局的卫星来说，采用较优的多星敏集群布局方案，不仅有利于星敏感器测量系统的姿态测量精度提高，还有利于星敏感器安装结构的设计和热变形控制。
3.由于星空是较暗的背景空间，太阳光、月光、地气光等杂散光极易对星敏感器探测时的背景噪声产生影响，从而影响星敏感器的测量精度。因此，星敏感器在星上布局时，要严格控制星敏感器的视场条件，确保其不受杂散光的影响。同时，对于星敏感器这种光学探测器来说，其视场范围内不能有任何部件遮挡，但由于卫星整体设计复杂度的提高，星外部件，特别是星外活动部件，如太阳阵、大型天线等，等在轨期间均采用展开的形式且通常具有较大范围的运动包络，这些运动包络也越来越容易对星敏感器视场产生遮挡，影响星敏感器的使用。因此，多星敏集群式密集布局时也需要将星上外部的部件包络，包括运动包络，对星敏感器视场的遮挡，也需要纳入星敏感器布局中予以考虑。
4.对于多星敏集群式密集布局设计而言，其最关键的目标是对各星敏感器的安装位置和探测朝向(即星敏探测器的指向角)进行寻优，以实现多星敏集群式密集布局。
5.公开号为cn102372093a的发明专利公开了一种星敏感器头部布局的方法，主要为：建立一个坐标系与轨道坐标系平行的空间数字球；计算太阳光与轨道坐标系的夹角范围以及地球反照光与轨道坐标系的夹角范围；在空间数字球中将两部分区域所占数字球的空间切除，形成一种单飞行姿态航天器上星敏感器头部布局的有效空间数字球；将多个单飞行姿态下得到的有效空间数字球，按照航天器姿态转换所需转动的角度，将数字球转动相应角度后组合，将有效空间数字球拼接在一起并取其相交部分，最终确定星敏感器头部在航天器上的指向。该发明存在一定的局限性，主要有：1)根据该发明步骤3所述，“在空间数字球中将两部分区域所占数字球的空间切除，形成一个可用于一种单飞行姿态航天器上星敏感器头部布局的有效空间数字球”，结合上下文内容可知，该方法仅将太阳光和地球反照光这两部分区域排除在可供星敏感器头部布局的有效空间外，对其他杂散光和星体外地
部件等对星敏感器布局的影响并未予以考虑，存在着明显的局限性；2)根据该发明在步骤5中公开的方法是“将多个单飞行姿态下得到的有效空间数字球，按照航天器姿态转换所需转动的角度，将数字球也转动相应角度后组合起来，将多个有效空间数字球拼接在一起”。在权利要求2中公开的方法是“步骤7.1：将星敏感器头部置于空间数字球的球心；步骤7.2：将球心与球面上任意一点连线，以确定星敏感器头部探测轴矢量在轨道坐标系下的指向”。以上公开的内容，在步骤5中并未公开数字球转动角度后组合和拼接的方法。与此同时，众所周知的，空间数字球球心为空间点，而该发明未公开如何将星敏感器头部置于空间数字球球心的方式，“将球心与球面上任意一点连线，以确定星敏感器头部探测轴矢量在轨道坐标系下的指向”，其公开的是球心与球面任意点连线，得到的是沿空间数字球半径方向的矢量，其与“星敏感器头部探测轴矢量在轨道坐标系下的指向”之间的关系并未公开，未能说明“球心与球面任意点连线”与“星敏感器头部探测轴矢量在轨道坐标系下的指向”之间存在的具体关系以及在该发明中的具体作用，综上所述，该发明中的步骤5及步骤7.1～7.2等均未公开具体实施方法。3)该发明在权利要求2中公开的内容是：“步骤7.4：利用数字视场与星敏感器头部可用空间指向球进行干涉分析；步骤7.5：选取完全被可用空间指向球包容的数字视场指向，得到星敏感器头部在航天器飞行坐标系下的指向；步骤7.6：通过飞行坐标系与航天器布局坐标系的关系确定星敏感器头部在航天器上的最终布局”，由此可知利用数字视场与星敏感器头部可用空间指向球进行干涉分析，得到星敏感器头部在航天器飞行坐标系下的指向，最后还需经过步骤7.6，通过飞行坐标系与航天器布局坐标系的关系确定星敏感器头部在航天器上的最终布局，且并未公开星敏感器头部在航天器上的最终布局结果形式。4)该发明并未公开如何实现“可以同时满足多飞行姿态要求，解决星敏感器头部指向不能随航天器灵活转动，不能满足多飞行姿态要求的技术问题”的具体方法。
6.公开号为cn108225306a的发明专利公开了一种基于遥感卫星凝视姿态的星敏感器安装布局方法，该发明专利公开的方法为：建立空间球面，确定建立的空间球面上有效规避地气光和太阳光的区域，将规避区域取交集，再以空间球面的球心为光轴矢量的起点，在前述区域上任意点作为星敏光轴矢量的终点，即确定星敏的安装布局方位。该方法仅公开了如何确定星敏感器光轴矢量，而星敏安装布局的所涉及的位置及整体朝向等未见公开。
7.公开号为cn104296751a的中国发明专利公开了一种多星敏感器构型布局设计方法，其公开的方法为：步骤一：明确星敏感器光轴与太阳光、地气光及星体物间的最小夹角；步骤二：创建布局设计模型；步骤三：在卫星立体模型中创建每个星敏感器的太阳光抑制角锥、地气光抑制角锥和星体物抑制角锥；步骤四：在卫星模型上实时调整每个星敏感器的布局；步骤五：将两两星敏感器光轴间夹角在2θs-180度之间调整，使该夹角大于太阳光抑制角的两倍；步骤六：旋转星敏感器使恒星相对运动均匀分配到与每个星敏感器光轴垂直的两个坐标轴上。该发明存在一定的局限习惯，主要有：1)该发明在步骤一中公开的内容是“明确星敏感器杂散光的限制条件，即根据星敏感器技术规范中的要求，明确星敏感器光轴与太阳光的最小夹角即星敏感器太阳光抑制角、星敏感器光轴与地气光最小夹角即地气光抑制角及星敏感光轴与星体物间的最小夹角”，也即是说该发明方法已知星敏感器光轴与太阳光、地气光、星体物之间的夹角，也只有获取了这些夹角，才能在后续步骤中进一步开展星敏感器的构型布局设计。众所周知，星敏感器构型布局设计，不仅需要对星敏安装位置进行布局，还需要对星敏感器探测器朝向进行设计，因此，该方法需先已知星敏感器光轴与
太阳光、地气光、星体物之间的夹角，在星敏感器的构型布局设计中存在明显的局限性；2)该发明在步骤三和步骤四中公开的内容是：“步骤三：在卫星立体模型中创建每个星敏感器的太阳光抑制角锥、地气光抑制角锥和星体物抑制角锥；步骤四：在卫星模型上实时调整每个星敏感器的布局，直接观察每个星敏感器的视场条件和星敏光轴间的夹角关系，使每个星敏感器的太阳遮光角锥不能进入太阳光包络，地气遮光角锥不能进入地气光包络，不能有星体物进入星体物抑制角锥，得到布局方案”。该发明的方法是在卫星立体模型中创建角锥，“实时调整每个星敏感器的布局，直接观察每个星敏感器的视场条件和星敏光轴间的夹角关系”以得到布局方案，并未公开如何实时调整星敏布局以及如何判断星敏感器的视场条件与星敏光轴之间的夹角关系。3)该发明在步骤五和步骤六公开的内容是：“步骤五：将两两星敏感器光轴间夹角在2θs-180度之间调整，使该夹角大于太阳光抑制角的两倍；步骤六：不改变星敏感器光轴间夹角关系，调整星敏感器光轴指向，通过旋转星敏感器使恒星相对运动均匀分配到与每个星敏感器光轴垂直的两个坐标轴上”。在权利要求2所公开的内容是“两两星敏感器光轴间的夹角为90度”。在权利要求3所公开的内容是“太阳光包络确定方法为：以一年中太阳光与轨道面的最小夹角αmin为临界条件，若轨道为降交点地方时为上午的太阳同步轨道，则选择-y面，建立半锥角为90
°‑
αmin的圆锥面，其他情况下在星体 y面建立半锥角为90
°‑
αmin的圆锥面，星敏感器的安装必须保证太阳抑制角视场不进入该90
°‑
αmin的圆锥体内”。根据上述公开的内容可知，该发明公开的方法需使“两两星敏感器光轴间夹角在2θs-180度之间且大于太阳光抑制角的两倍”、“使恒星相对运动均匀分配到与每个星敏感器光轴垂直的两个坐标轴上”、“两两星敏感器光轴间的夹角为90度”、针对“若轨道为降交点地方时为上午的太阳同步轨道”的情况，以及并未公开“其他情况”主要包括哪些情况。上述这些步骤和权利要求更进一步增加了该发明方法的局限性。
8.针对现有方法的局限性，本发明提供了一种基于遮挡判定的多星敏集群自适应布局方法，以期满足多台星敏集群式密集布局需求的同时，使用3向平移偏置和3向转角偏置对星敏感器布局位置和星敏感器探测朝向进行描述，将星敏感器视场、需规避的杂散光、星外部件遮挡等约束等效转化为三维模型并进行三维模型之间遮挡判定，通过对3向平移偏置和3向转角偏置进行参数化并自适应调整，传导带动前述三维模型遮挡关系同步进行自适应判定，最终实现多星敏感器集群的自适应布局。


技术实现要素：

9.针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于遮挡判定的多星敏集群自适应布局方法及系统。
10.根据本发明提供的一种基于遮挡判定的多星敏集群自适应布局方法，包括如下步骤：
11.转移坐标系建立步骤：在需要进行星敏布局的空间内参照整星坐标系，建立参数化转移坐标系；
12.参数坐标系建立步骤：基于转移坐标系依次建立x轴转角系、y轴转角系、z轴转角系；
13.安装系建立步骤：在星敏感器安装面中心建立星敏安装坐标系，形成安装系，所述安装系z轴与星敏感器光轴方向一致；
14.模型建立步骤：定义被遮挡模型和遮挡模型，分别根据各自包络范围建立相应的三维模型，建立遮挡模型和被遮挡模型；
15.装配步骤：对星敏模型、被遮挡模型以及遮挡模型进行装配；
16.单台星敏位置判定步骤：进行单台星敏基于遮挡判定的位置自适应偏置迭代，直至被遮挡模型与全部遮挡模型均无遮挡；
17.单台星敏转角判定步骤：进行单台星敏基于遮挡判定的转角自适应偏置迭代，直至被遮挡模型与全部遮挡模型均无遮挡；
18.多台星敏集群布局判断步骤：判断是否完成多台星敏集群布局，若判断为是，则输出星敏布局参数、锁定星敏装配；若判断结果为否，则对集群内其他星敏布局。
19.优选地，转移系与整星坐标系之间通过转移系原点在整星坐标系下的参数化坐标值实现转移系与整星坐标系之间的位置参数化偏置；转移系原点在整星坐标系下具有参数化坐标值，沿x、y、z轴的坐标值分别记作dx、dy、dz。
20.优选地，参数坐标系建立步骤包括：
21.在转移坐标系原点处建立绕转移系x轴转动角度为参数的x轴转角系,所述转动角度参数记作α；
22.在x轴转角系原点处建立绕x轴转角系的y轴转动角度为参数的y轴转角系,所述转动角度参数记作β；
23.在y轴转角系原点处建立绕y轴转角系的z轴转动角度为参数的z轴转角系,所述转动角度参数记作γ。
24.优选地，模型建立步骤中，将星敏感器视场范围定义为被遮挡模型，将地球大气反照光、太阳光及星外活动部件转动包络定义为遮挡模型。
25.优选地，装配步骤中，使用“坐标系参照”的方式，将安装系参照z轴转角系进行装配，装配完成后安装系与z轴转角系的方向完全一致且原点相同；太阳光、地球大气反照光、星外活动部件转动包络均使用“坐标系参照”的方式进行装配。
26.优选地，输出星敏布局参数包括安装坐标系原点在转移系下的坐标值(dx、dy、dz)，x轴转角系与转移系的x轴夹角α，y轴转角系与x轴转角系的y轴夹角β,z轴转角系与y轴转角系的z轴夹角β。
27.优选地，α、β、γ等角度的范围为0～180度。
28.优选地，单台星敏转角判定步骤中，在位置自适应偏置的基础上再进行单台星敏基于遮挡判定的转角自适应偏置，从角度[αβγ]＝[0 0 0]开始，以设定度数为步长，按照先α后β再γ的顺序对3个角度依次进行逐一迭代，每迭代一步，进行一次三维模型的遮挡判断，直至被遮挡模型与全部遮挡模型均无遮挡为止。
[0029]
根据本发明提供的一种基于遮挡判定的多星敏集群自适应布局系统，包括如下模块：
[0030]
转移坐标系建立模块：在需要进行星敏布局的空间内参照整星坐标系，建立参数化转移坐标系；
[0031]
参数坐标系建立模块：基于转移坐标系依次建立x轴转角系、y轴转角系、z轴转角系；
[0032]
安装系建立模块：在星敏感器安装面中心建立星敏安装坐标系，形成安装系，所述
安装系z轴与星敏感器光轴方向一致；
[0033]
模型建立模块：定义被遮挡模型和遮挡模型，分别根据各自包络范围建立相应的三维模型，建立遮挡模型和被遮挡模型；
[0034]
装配模块：对星敏模型、被遮挡模型以及遮挡模型进行装配；
[0035]
单台星敏位置判定模块：进行单台星敏基于遮挡判定的位置自适应偏置迭代，直至被遮挡模型与全部遮挡模型均无遮挡；
[0036]
单台星敏转角判定模块：进行单台星敏基于遮挡判定的转角自适应偏置迭代，直至被遮挡模型与全部遮挡模型均无遮挡；
[0037]
多台星敏集群布局判断模块：判断是否完成多台星敏集群布局，若判断为是，则输出星敏布局参数、锁定星敏装配；若判断结果为否，则对集群内其他星敏布局。
[0038]
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
[0039]
(1)本发明在巧妙的将星敏感器在卫星上的布局时，确保星敏感器视场不受杂散光照射，不被星外部件遮挡等条件，转化为遮挡和被遮挡的关系，将星敏感器视场范围定义为被遮挡模型，将杂散光范围、星外部件包络范围等定义为对星敏视场的遮挡模型，分别根据星敏感器视场范围、杂散光范围、星外部件包络范围，建立与之相对应的被遮挡三维模型和遮挡三维模型，通过判断遮挡三维模型和被遮挡三维模型之间的遮挡关系，直观的表征星敏感器视场与杂散光、星外部件包络等的关系，以判断星敏视场是否满足不受杂散光照射、不被星外部件遮挡的要求。
[0040]
(2)本发明巧妙利用坐标系连续参照，按顺序建立转移系、x轴转角系、y轴转角系、z轴转角系等4个参数化坐标系，再结合坐标系参照装配，将星敏安装系与整星坐标系通过4个参数化坐标系关联起来，通过共用原点的方式，利用转移系表征星敏安装系相对整星坐标系在3个坐标轴方向上的平移偏置，利用x轴转角系、y轴转角系、z轴转角系表征绕轴转角偏置。不仅将整星坐标系引入星敏感器布局过程中，简化了整星坐标系和卫星飞行坐标系之间的转化，使得星敏布局的能够仅通过3个平移偏置和3个转角偏置即可准确描述。
[0041]
(3)本发明巧妙的利用对转移系、x轴转角系、y轴转角系、z轴转角系等3个平移偏置参数和3个转角偏置参数的调整，实现对星敏布局位置和朝向的调整，再结合前述遮挡关系判定，即可实现基于遮挡关系判定的3个平移偏置参数和3个转角偏置参数的自适应调整，最终实现星敏感器的自适应布局。
[0042]
(4)本发明方法既可应用于单星敏布局，也可应用于多星敏集群布局。多星敏集群布局时，在前序单星敏实现自适应布局的基础上，将已完成布局的星敏感器作为遮挡模型增加到后序星敏布局过程中，仍利用基于遮挡关系判定的3个平移偏置参数和3个转角偏置参数的自适应调整，最终便捷的实现多星敏集群的自适应布局。
附图说明
[0043]
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0044]
图1公开了一种基于遮挡判定的多星敏集群自适应布局方法流程图。
[0045]
图2公开了转移系建立示例图。
[0046]
图3公开了转移系与整星坐标系偏置示例图。
[0047]
图4公开了x轴转角系与转移系之间角度偏置示例图。
[0048]
图5公开了y轴转角系与x轴转角系之间角度偏置示例图。
[0049]
图6公开了z轴转角系与y轴转角系之间角度偏置示例图。
[0050]
图7公开了星敏安装系参照z轴转角系，使用坐标系参照的方式装配图。
[0051]
图8公开了遮挡模型与被遮挡模型示例图。
[0052]
图9公开了遮挡模型与被遮挡模型之间遮挡判定示例图。
具体实施方式
[0053]
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
[0054]
如图1至图9所示，根据本发明提供的一种，包括一种基于遮挡判定的多星敏集群自适应布局方法及系统，使用3向平移偏置和3向转角偏置对星敏感器布局位置和星敏感器探测朝向进行描述，将星敏感器视场、需规避的杂散光、星外部件遮挡等约束等效转化为三维模型并进行三维模型之间遮挡判定，通过对3向平移偏置和3向转角偏置参数化并自适应调整，传导带动前述三维模型遮挡关系同步进行自适应判定，最终实现多星敏感器集群的自适应布局。
[0055]
本发明提供一种基于遮挡判定的多星敏集群自适应布局方法，包括：
[0056]
步骤1：在需要进行星敏布局的空间内参照整星坐标系，建立参数化转移坐标系(简称转移系)，该坐标系与整星坐标系方向一致，使转移系与整星坐标系在沿整星坐标系3个轴平移方向存在参数化关系(即转移系原点在整星坐标系下具有参数化坐标值，沿x、y、z轴的坐标值分别记作dx、dy、dz)。
[0057]
步骤2：在步骤1的基础上，在转移系原点处建立绕转移系x轴转动角度为参数的参数化坐标系(简称x轴转角系),该转动角度参数记作α；在x轴转角系原点处建立绕x轴转角系的y轴转动角度为参数的参数化坐标系(简称y轴转角系),该转动角度参数记作β；在y轴转角系原点处建立绕y轴转角系的z轴转动角度为参数的参数化坐标系(简称z轴转角系),该转动角度参数记作γ。
[0058]
步骤3：在星敏感器安装面中心建立星敏安装坐标系(简称安装系)，使安装系z轴与星敏感器光轴方向一致。
[0059]
步骤4：建立遮挡模型和被遮挡模型，将星敏感器视场范围定义为被遮挡模型，将地球大气反照光、太阳光及星外活动部件转动包络等定义为遮挡模型，分别根据各自包络范围建立相应的三维模型。
[0060]
步骤5：装配星敏和被遮挡模型，使用“坐标系参照”的方式，将安装系参照z轴转角系进行装配，装配完成后安装系与z轴转角系的方向完全一致且原点相同；被遮挡模型使用相同的方法装配。
[0061]
步骤6：装配遮挡模型，太阳光、地球大气反照光、星外活动部件转动包络等均使用“坐标系参照”的方式进行装配。其中，太阳光太阳光、地球大气反照光模型参照转移系，使用坐标系装配的方法进行装配，星外活动部件转动包络模型参照整星坐标系装配。
[0062]
步骤7：进行单台星敏基于遮挡判定的位置自适应偏置，从位置的偏置值[dx dy dz]＝[0 0 0]开始，以设定固定偏置距离为步长，按照先dx后dy再dz的顺序对3个位置偏置值依次进行逐一迭代，每迭代一步，进行一次三维模型的遮挡判断，直至被遮挡模型与全部遮挡模型均无遮挡为止，dx、dy、dz等偏置范围可根据需要设定。
[0063]
步骤8：在位置自适应偏置的基础上再进行单台星敏基于遮挡判定的转角自适应偏置，从角度[αβγ]＝[0 0 0]开始，以0.5度为步长，按照先α后β再γ的顺序对3个角度依次进行逐一迭代，每迭代一步，进行一次三维模型的遮挡判断，直至被遮挡模型与全部遮挡模型均无遮挡为止，α、β、γ等角度的范围为0～180度。
[0064]
步骤9：已完成集群内单台星敏布局后，对集群内其他星敏布局，重复上述步骤1～步骤6，同时，将已完成的前序星敏模型引入后续星敏布局中进一步作为遮挡模型，再执行步骤7、8，实现对多星敏集群内的其他后续星敏的自适应布局。
[0065]
步骤10：多星敏集群自适应布局完成后，输出结果为各星敏安装坐标系、转移系、x轴转角系、y轴转角系、z轴转角系之间偏置关系，包括：安装坐标系原点在转移系下的坐标值(dx、dy、dz)，x轴转角系与转移系的x轴夹角α，y轴转角系与x轴转角系的y轴夹角β,z轴转角系与y轴转角系的z轴夹角β等。
[0066]
所述转移系与整星坐标系方向一致，且与整星坐标系在沿整星坐标系3个轴平移方向存在参数化关系(即转移系原点在整星坐标系下具有参数化坐标值，沿x、y、z轴的坐标值分别记作dx、dy、dz，)。转移系原点在整星坐标系下的坐标值，代表了转移系相对整星坐标系的偏置方向和偏置距离。使用该参数化关系可以便捷的通过调整转移系原点在整星坐标系下的坐标值实现转移系位置的调整，进而实现安装系位置的调整。
[0067]
所述x轴转角系、y轴转角系、z轴转角系均是在转移系坐标原点建立的，x轴转角系参照转移系且绕转移系的x轴转动，转动角度为参数α，y轴转角系参照x轴转角系且绕x轴转角系的y轴转动，转动角度为参数β,z轴转角系参照y轴转角系且绕y轴转角系的z轴转动，转动角度为参数γ,这3个坐标系与转移系之间是依次连续参照建立的，且后序与前序间存在参数化的转动角度关系。
[0068]
所述整星坐标系、转移系、x轴转角系、y轴转角系、z轴转角系均为笛卡尔坐标系，且均符合右手定则。
[0069]
所述多星敏集群内的单台星敏布局时需要进行基于遮挡判定的位置自适应偏置和在位置自适应偏置的基础上进行的基于遮挡判定的转角自适应偏置。位置自适应偏置用于对星敏安装位置进行调整，转角自适应偏置用于对星敏安装朝向进行调整。由于转移系与x轴转角系、y轴转角系、z轴转角系原点相同，安装系与z轴转角系之间是坐标系参照关系，z轴转角系即代表安装系。通过转移系相对整星坐标系的位置偏置，传递至x轴转角系、y轴转角系、z轴转角系，因此，转移系相对整星坐标系的位置偏置也即表征星敏在整星坐标系下的安装位置。又由于z轴转角系参照y轴转角系、y轴转角系参照x轴转角系、x轴转角系参照转移系，三个转角α、β、γ的偏置，最终都将反映到z轴转角系，因此，通过通过x轴转角系、y轴转角系、z轴转角系的依次连续参照和偏置，各转角偏置也代表了星敏安装朝向。
[0070]
星敏感器在卫星上的布局时，要严格控制星敏感器的视场条件，确保其不受杂散光的影响，不被星外活动部件的包络遮挡。鉴于此，所述星敏感器视场范围定义为被遮挡模型，将杂散光范围、星外活动部件的包络范围等都等效转化为三维模型，并定义为对星敏视
场的遮挡模型，通过遮挡模型和被遮挡模型之间的遮挡关系，直观的表征星敏感器视场与杂散光、星外活动部件包络的关系；
[0071]
所述多星敏集群自适应布局完成后，输出结果为各星敏安装坐标系、转移系、x轴转角系、y轴转角系、z轴转角系之间偏置关系，包括：安装坐标系原点在转移系下的坐标值(dx、dy、dz)，x轴转角系与转移系的x轴夹角α，y轴转角系与x轴转角系的y轴夹角β,z轴转角系与y轴转角系的z轴夹角β等。
[0072]
本发明还提供了一种基于遮挡判定的多星敏集群自适应布局系统，包括转移坐标系建立模块：在需要进行星敏布局的空间内参照整星坐标系，建立参数化转移坐标系；参数坐标系建立模块：基于转移坐标系依次建立x轴转角系、y轴转角系、z轴转角系；安装系建立模块：在星敏感器安装面中心建立星敏安装坐标系，形成安装系，所述安装系z轴与星敏感器光轴方向一致；模型建立模块：定义被遮挡模型和遮挡模型，分别根据各自包络范围建立相应的三维模型，建立遮挡模型和被遮挡模型；装配模块：对星敏模型、被遮挡模型以及遮挡模型进行装配；单台星敏位置判定模块：进行单台星敏基于遮挡判定的位置自适应偏置迭代，直至被遮挡模型与全部遮挡模型均无遮挡；单台星敏转角判定模块：进行单台星敏基于遮挡判定的转角自适应偏置迭代，直至被遮挡模型与全部遮挡模型均无遮挡；多台星敏集群布局判断模块：判断是否完成多台星敏集群布局，若判断为是，则输出星敏布局参数、锁定星敏装配；若判断结果为否，则对集群内其他星敏布局。
[0073]
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本技术的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。