CN107389057B - 一种白昼环境导航星识别方法 - Google Patents

Abstract

一种白昼环境导航星识别方法，包括步骤如下：(1)设计星表：分导航星表和邻近星角距表两部分设计星表，导航星表包括仪器星等高于灵敏度的恒星信息、导航星附近的恒星数量及邻近星角距表的偏移地址；邻近星角距表包括邻近星信息、导航星与邻近星的角距、邻近星相互之间的角距。(2)识别过程中，通过查找导航星表及邻近星角距表，对观测星进行识别，根据导航星周围的星数，采用不同的方法对观测星进行判断，分为导航星附近没有邻近星，只有一颗邻近星，以及有两颗以上邻近星这三种情况，完成观测星识别。本发明解决了在白昼环境下星敏感器视场范围内观测星数量较少时导航星识别的问题，并且对惯性导航设备的精度要求较低。

Description

一种白昼环境导航星识别方法

技术领域

本发明涉及一种星敏感器星点识别的方法，特别是针对全天时星敏感器在白昼环境下的星点识别，设计一种星表筛选和角距匹配的方法，实现用白昼环境下成像平面上较少数量的星点进行导航星识别。

背景技术

星光/惯性导航系统包括星敏感器和惯性导航设备，通过观测恒星来测定飞行器姿态。星敏感器通过对导航星进行测量得到数据进行处理后，可以修正惯导的定位误差和大部分陀螺的漂移误差，将该系统应用于飞机、弹道导弹、卫星上，可大幅度提高飞行器的定姿精度。星敏感器参与导航，要求在白昼环境中能探测到恒星，通过对空间恒星成像、获取恒星观测矢量，从而修正测量系相对于惯性系的姿态，并结合惯性导航设备提供的信息，确定平台的航向与位置信息，如图1所示。

星敏感器是最常用的姿态确定仪器之一，相对于太阳敏感器、磁强计、地平仪和陀螺仪等其他常见的姿态测量设备而言，星敏感器不仅姿态测量精度比较高，而且能够实现自主导航能力，抗干扰能力也比较强，目前是卫星等航天器上最主要的姿态测量仪器，星敏感器技术研究开始于20世纪50年代，截止到目前为止，已经研制出很多不同类型的星敏感器产品并且被成功应用。美国、德国、法国、丹麦和意大利等国家的航空航天产品研发机构研制出诸多应用于不同环境的星敏感器产品，其中有部分产品的姿态定位精度已经达到1′甚至更高。

还有一类有别于传统的卫星上使用的星敏感器，应用于惯性天文组合导航，适用于大型高空远程飞机和战略导弹的导航，这种星敏感器要求全天时应用，包括白昼环境下，这类星敏感器具有如下特点：

(1)白昼环境复杂，由于杂光、云等影响，星点与周围像元对比度降低，像平面上提供的星点数量有限。

(2)星敏感器应用于惯性天文组合导航系统当中，惯导姿态可以保证导航星出现在星敏感器视场内。

(3)惯性天文组合导航系统中，星敏感器不需要实现自主定姿，只需要给惯导提供观测星矢量作为姿态修正量。

常规星敏感器导航星识别方法要求观测星数量较多，这在白昼环境下很难实现；按照一般星光/惯性导航系统的工作流程，星敏可以直接根据惯导姿态预测导航星理论成像位置，并以此为中心在小窗口范围内直接提取该导航星的成像信息，并对恒星矢量进行测量，如图2所示，这种方法虽然不需要进行导航星识别，但是要求惯性导航设备精度较高，成本较高；惯导姿态不能满足精度要求时，只能保证导航星位于星敏视场内，无法准确预测预测其理论位置，因此须在全图范围内识别导航星。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种白昼环境导航星识别方法，解决了在白昼环境下星敏感器视场范围内观测星数量较少时导航星识别的问题，并且对惯性导航设备的精度要求较低，方法简单、效率高、成本低、精度高。

本发明的技术解决方案是：一种白昼环境导航星识别方法，包括步骤如下：

(1)确定导航星表，并剔除导航星表中角距过小的导航星对；所述导航星表中包括如下信息：仪器星等高于星敏感器灵敏度的导航星的星等、星号、星矢量、导航星的邻近星数量及邻近星角距表的偏移地址；所述邻近星角距表的偏移地址指邻近星角距表在导航星表与邻近星角距表共同组成的星表中的存储地址；

(2)确定邻近星角距表；每个导航星对应一个邻近星角距表，所述邻近星角距表中包括如下信息：每个导航星对应的全部邻近星的星等、星号、星矢量，导航星与每个邻近星的角距，邻近星相互之间的角距；

(3)查找导航星表及邻近星角距表，得到导航星的邻近星数量、邻近星的星等、星号、星矢量以及导航星与邻近星、邻近星之间的角距关系；

(4)根据步骤(3)中获得的导航星的邻近星数量、邻近星的星等、星号、星矢量以及导航星与邻近星、邻近星之间的角距关系，对星敏感器视场范围内的全部观测星进行判断，确定观测星对应的星等、星号、星矢量。

所述步骤(1)中导航星的邻近星数量的计算方法如下：从Hipcross星表中，查找导航星附近角距小于星敏感器的视野范围且仪器星等小于星敏感器灵敏度+2的恒星的数量。

所述步骤(3)的具体步骤如下：

(3.1)根据惯性导航设备提供的星敏感器的姿态信息，确定导航星；

(3.2)旋转星敏感器，使得导航星进入星敏感器视场内；

(3.3)读取导航星表中该导航星邻近星角距表的偏移地址，根据邻近星角距表的偏移地址读取所对应邻近星角距表，获得该导航星对应的全部邻近星的星等、星号、星矢量，该导航星与每个邻近星的角距，邻近星相互之间的角距。所述步骤(4)的具体步骤如下：根据如下情况对星敏感器所探测到的观测星进行判断：

第一种情况：若步骤(3.3)中读取的导航星在导航星表中无邻近星，则根据星敏感器视野范围内的观测星的能量大小，对观测星进行判断，如果能量最大的观测星数量为1，则该观测星为步骤(3.3)中读取的导航星；否则识别失败，返回步骤(3.1)重新确定导航星；

第二种情况：若步骤(3.3)中读取的导航星在导航星表中有1颗邻近星，则根据星敏感器视野范围内的观测星进行如下判断：

若星敏感器视野范围内只有1个观测星，则对该导航星与邻近星进行星等比较：若该导航星星等<邻近星星等－2，则星敏感器视野范围内的该观测星为步骤(3.3)中读取的导航星；否则识别失败，返回步骤(3.1)重新确定导航星；

若星敏感器视野范围内有2个及以上的观测星：

a、计算能量排序第一的观测星α与其他观测星的角距；将能量排序第一的观测星α与其他观测星的角距同导航星与邻近星的角距值进行角距匹配；

b、如果匹配成功，确定观测星β，能量排序第一的观测星α与观测星β的角距值等于导航星与邻近星的角距值；根据星敏感器姿态计算导航星矢量与邻近星矢量在投影像面的位置判断观测星α、观测星β与导航星、邻近星的对应关系，方法结束；如果匹配失败，将能量排序第一的观测星α从观测星队列中删除，返回步骤a；

c、若星敏感器视野范围内所有的观测星都无法匹配，识别失败，返回步骤(3.1)重新确定导航星；

第三种情况：若步骤(3.3)中读取的导航星在导航星表中有2颗及以上邻近星，则根据星敏感器视野范围内的观测星进行如下判断：

若星敏感器视野范围内只有1个观测星，则对该导航星与所有邻近星进行星等比较：若该导航星星等<任意一个邻近星星等－2，则星敏感器视野范围内的该观测星为步骤(3.3)中读取的导航星；否则识别失败，返回步骤(3.1)重新确定导航星；

若星敏感器视野范围内有两个观测星，计算两个观测星之间的角距，与步骤(3.3)中读取的导航星对应的邻近星角距表中储存的角距值进行角距匹配；如果匹配成功，确定与两个观测星角距相等的导航星和邻近星，再根据星敏感器姿态计算导航星矢量与邻近星矢量在投影像面的位置判断两个观测星与导航星、邻近星的对应关系；若匹配失败，返回步骤(3.1)重新确定导航星；

若星敏感器视野范围内有3个以上观测星，对星敏感器视野范围内的观测星进行三角形识别，确定观测星与导航星、邻近星的对应关系。

所述对星敏感器视野范围内的观测星进行三角形识别的具体方法如下：

i、提取能量排序前三的观测星os_a、os_b、os_c,组成一个观测三角形，三角形的各边l₁、l₂、l₃表示上述三个观测星之间的角距；

ii、按照l₁、l₂、l₃的顺序依次在邻近星角距表中搜寻与观测三角形每条边匹配的导航星角距对，在观测星os_a、os_b、os_c位置上依次存储满足匹配关系的导航星星号；所述导航星角距对包括导航星与每个邻近星的角距，邻近星相互之间的角距；

iii、依次对观测星os_a、os_b、os_c位置上只出现一次的导航星及其配对的导航星进行剔除；

iv、将余下的导航星角距对组成导航星三角形，根据星敏感器姿态计算导航星矢量与邻近星矢量在投影像面的位置确定观测三角形三个顶点上的观测星与导航星三角形三个顶点上的导航星的对应关系。

本发明与现有技术相比的优点在于：

(1)本发明与现有技术相比，传统星敏的应用环境为太空，拍摄的星图中观测星数量较多，在白昼情况下，星敏感器有效提取的观测星数量较少，无法直接采用传统星敏的星图识别算法识别导航星。本方法在白昼环境复杂、观测星数量少的不利条件下，可以准确识别导航星。

(2)本发明与现有技术相比，星光组合导航中，在惯导精度较高(惯导姿态测量误差2′)的情况下，星敏感器可以直接根据惯导姿态预测导航星成像位置，在小窗口范围内提取确定导航星；而采用本发明提出的导航星识别算法，降低了对惯导姿态精度的要求，在惯导姿态测量误差≤1°时，仍可以在全视场内提取识别导航星。

(3)本发明与现有技术相比，传统星敏的探测背景简单，噪声较少，在白昼环境下，天空中的背景复杂，星敏感器拍摄的星图中噪声较多，无法采用传统星敏的星点识别算法剔除星图中的伪星点。本方法可以在白昼的复杂环境下，剔除伪星点，提高导航星识别的准确率。

附图说明

图1为星光导航组合示意图；

图2为星光组合导航工作流程示意图；

图3为本发明观测星三角形示意图；

图4为本发明的白昼环境导航星识别方法的流程图。

具体实施方式

本导航星识别方法解决了白昼环境导致成像平面星点数量较少，无法采用传统星表匹配方法进行导航星识别的问题，能够准确识别导航星。采用了该方法的星敏感器，降低了组合导航系统对惯导精度的要求，不需要依靠高精度的惯导来预测导航星成像位置，而不影响系统导航的精度。该方法可应用于白昼环境提取星点数量较少的各类平台的星敏感器，也可以直接应用于夜晚情况下，实现真正的全天时定向。

如图4所示，一种白昼环境导航星识别方法，包括如下步骤：

(1)制作导航星表，并剔除导航星表中角距过小的导航星对；所述导航星表中包括如下信息：仪器星等高于星敏感器灵敏度的导航星的星等、星号、星矢量、导航星的邻近星数量及邻近星角距表的偏移地址；所述邻近星角距表的偏移地址指邻近星角距表在导航星表与邻近星角距表共同组成的星表中的存储地址；

仪器星等M_D的计算公式(1)如下:

其中f(λ,T)表示单位波长的辐射能量，计算公式为h表示普朗克常数，h＝6.626×10^-34J·s,c为光速，c＝2.998×10⁸m/s,k表示波尔兹曼常数，k＝1.38×10^-23J/K，λ表示波长，T表示等效黑体辐射的有效温度。f₀(λ,T)表示作为基准星的A₀型恒星织女星的辐射情况，QE(λ)为光电子成像器件的量子效率，决定了敏感器的光谱响应情况。

确定星敏感器的参数后，恒星能量辐射情况采用Johnson观测数据。去掉不适合做样本数据的恒星，可以得到995个恒星的数据情况，对此样本恒星计算可以得到仪器星等M_D，蓝光波段星等M_B，可见光波段星等M_V。

M_D-M_V＝-0.694(M_B-M_V)+0.0178 (2)

根据公式(2)计算整个Hipcross星表的仪器星等，根据星敏感器的探测性能，筛选仪器星等满足条件的导航星。

导航星表包括仪器星等高于灵敏度的恒星(已剔除角距过小的恒星对)信息、导航星附近的恒星数量及邻近星角距表的偏移地址；考虑到全天时星敏感器的工作环境，是在大气层中且在白昼环境下应用，探测器的探测能力有限，星点与周围像元的对比度降低，可以提取的恒星数量有限，同时考虑到星光导航系统的工作模式，自主选择导航星，因此需要对传统星表进行筛选，提高导航星的质量，有利于剔除卫星，提高导航精度。

按照公式(1)计算恒星仪器星等：

表1导航星表

选取仪器星等高于星敏感器灵敏度的恒星存储到导航星表中去，导航星的邻近星数量的计算方法如下：从Hipcross星表中，查找导航星附近角距小于星敏感器的视野范围且仪器星等小于星敏感器灵敏度+2的恒星的数量，邻近星的数量用于观测星判断方式的选择，除此之外导航星表中还应包括星矢量用于组合导航，仪器星等用于导航星的选择，以及邻近星角距表的偏移地址用于直接查找邻近星角距表。按照表1所示的存储格式进行存储。

(2)制作邻近星角距表；每个导航星对应一个邻近星角距表，所述邻近星角距表中包括如下信息：每个导航星对应的全部邻近星的星等、星号、星矢量，导航星与每个邻近星的角距，邻近星相互之间的角距；

为了提高导航精度，导航星仪器星等比邻近星角距表所含恒星数量少，仪器星等高。导航星对应的邻近星角距表包括：导航星、导航星附近角距小于星敏感器的视野范围且仪器星等小于星敏感器灵敏度+2的恒星。

邻近星角距表包括导航星信息、邻近星信息、导航星与邻近星的角距、邻近星相互之间的角距，如下表2所示；

表2邻近星角距表的存储示意图

θ代表恒星之间的角距，根据以上数据表格形式存储角距，可以直接根据角距存储位置偏移量找到恒星信息；θ₁、θ₂、θ₃表示邻近星1、邻近星2、邻近星3分别与导航星之间的角距，θ₁₂表示邻近星1和邻近星2之间的角距，θ₁₃表示邻近星1和邻近星3之间的角距，θ₂₃表示邻近星2和邻近星3之间的角距。

(3)根据导航星表信息和惯导姿态确定导航星；查找导航星表及邻近星角距表，得到导航星的邻近星数量、邻近星的星等、星号、星矢量以及导航星与邻近星、邻近星之间的角距关系；

具体步骤如下：

(3.1)根据惯性导航设备提供的星敏感器的姿态信息，确定导航星；

(3.2)旋转星敏感器，使得导航星进入星敏感器视场内；

(3.3)读取导航星表中该导航星邻近星角距表的偏移地址，根据邻近星偏移地址读取所对应邻近星角距表，获得该导航星对应的全部邻近星的星等、星号、星矢量，该导航星与每个邻近星的角距，邻近星相互之间的角距。

由图2可知，在惯导精度较高(惯导姿态测量误差2′)的情况下，星敏感器可以直接根据惯导姿态预测导航星理论成像位置，并以此为中心在小窗口范围内直接提取该导航星的成像信息，并对恒星矢量进行测量；而在惯导姿态不能满足精度要求时，只能保证导航星位于定向仪视场内，无法准确预测预测其理论位置，因此须在全图范围内采用星表匹配的方法识别导航星。

具体流程为惯导提供姿态信息给星敏感器，定向仪通过遍历导航星表，确定距离视场中心最近的导航星，确定导航星。

(4)对观测星进行匹配；根据步骤(3)中获得的导航星的邻近星数量、邻近星的星等、星号、星矢量以及导航星与邻近星、邻近星之间的角距关系，对星敏感器视场范围内的全部观测星进行判断，确定观测星对应的星等、星号、星矢量。

识别过程中，通过查找导航星表及邻近星角距表，对观测星进行识别，首先查找导航星表中导航星邻近星数量：

根据如下情况对星敏感器所探测到的观测星进行判断：

第一种情况：若步骤(3.3)中读取的导航星在导航星表中无邻近星，则根据星敏感器视野范围内的观测星的能量大小，对观测星进行判断，如果能量最大的观测星数量为1，则该观测星为步骤(3.3)中读取的导航星；否则识别失败，返回步骤(3.1)重新确定导航星；

第二种情况：若步骤(3.3)中读取的导航星在导航星表中有1颗邻近星，则根据星敏感器视野范围内的观测星进行如下判断：

若星敏感器视野范围内只有1个观测星，则对该导航星与邻近星进行星等比较：若该导航星星等<邻近星星等－2，则星敏感器视野范围内的该观测星为步骤(3.3)中读取的导航星；否则识别失败，返回步骤(3.1)重新确定导航星；

若星敏感器视野范围内有2个及以上的观测星：

a、计算能量排序第一的观测星α与其他观测星的角距；将能量排序第一的观测星α与其他观测星的角距同导航星与邻近星的角距值进行角距匹配；

b、如果匹配成功，确定观测星β，能量排序第一的观测星α与观测星β的角距值等于导航星与邻近星的角距值；根据星敏感器姿态计算导航星矢量与邻近星矢量在投影像面的位置判断观测星α、观测星β与导航星、邻近星的对应关系，方法结束；如果匹配失败，将能量排序第一的观测星α从观测星队列中删除，返回步骤a；

c、若星敏感器视野范围内所有的观测星都无法匹配，识别失败，返回步骤(3.1)重新确定导航星；

第三种情况：若步骤(3.3)中读取的导航星在导航星表中有2颗及以上邻近星，则根据星敏感器视野范围内的观测星进行如下判断：

若星敏感器视野范围内只有1个观测星，则对该导航星与所有邻近星进行星等比较：若该导航星星等<任意一个邻近星星等－2，则星敏感器视野范围内的该观测星为步骤(3.3)中读取的导航星；否则识别失败，返回步骤(3.1)重新确定导航星；

若星敏感器视野范围内有2个观测星，计算两个观测星之间的角距，与步骤(3.3)中读取的导航星对应的邻近星角距表中储存的角距值进行角距匹配；如果匹配成功，确定与两个观测星角距相等的导航星和邻近星，再根据星敏感器姿态计算导航星矢量与邻近星矢量在投影像面的位置判断两个观测星与导航星、邻近星的对应关系；若匹配失败，返回步骤(3.1)重新确定导航星；

若星敏感器视野范围内有3个以上观测星，对星敏感器视野范围内的观测星进行三角形识别，确定观测星与导航星、邻近星的对应关系。

若有3个以上观测星，进行三角形识别，考虑到白昼成像观测星数量较少，不再使用传统星敏采用的多边形匹配的方法，利用角距对和三角形各边之间的限制关系进行三角形识别，下面作具体的说明：

i、提取能量排序前三的观测星os_a、os_b、os_c,组成一个观测三角形，三角形的各边l₁、l₂、l₃表示上述三个观测星之间的角距，如图3所示；

ii、按照l₁、l₂、l₃的顺序依次在邻近星角距表中搜寻与观测三角形每条边匹配的导航星角距对，在观测星os_a、os_b、os_c位置上依次存储满足匹配关系的导航星星号；所述导航星角距对包括导航星与每个邻近星的角距，邻近星相互之间的角距；

iii、依次对观测星os_a、os_b、os_c位置上只出现一次的导航星及其配对的导航星进行剔除；

iv、将余下的导航星角距对组成导航星三角形，根据星敏感器姿态计算导航星矢量与邻近星矢量在投影像面的位置确定观测三角形三个顶点上的观测星与导航星三角形三个顶点上的导航星的对应关系。

首先提取前三颗最亮的观测星os_a、os_b、os_c,组成一个三角形，三角形的各边设为l₁、l₂、l₃，组成了一个观测三角形，如图3所示。

按照l₁、l₂、l₃，的顺序依次搜寻可以与观测三角形每条边匹配的导航星角距对，存储到表3所示的表格当中，表3当中的1*～9*表示为邻近星角距表中的导航星、邻近星：

表3匹配的角距对

对表格中每个三角形顶点的候选导航星出现次数进行计数，三角形的三条边是两两相交的，而交点是观测星，因此对应每个观测星，导航星序号应该出现两次或者两次以上，根据三角形的这一特性，出现一次的导航星星号以及其对应的角距对应该被删除，首先对观测星os_a对应的导航星进行处理，对只出现一次的导航星进行剔除，可以去除6*-8*，7*-9*，9*-7*,1*-8*,3*-4*,4*-3*角距对，剔除角距对以后，相对应的导航星的计数值也应该减1，遍历观测星os_b，os_c，依次执行上述的剔除动作。

最后根据三角形的相关性，对余下的导航星角距对组成导航三角形，以表3为例，最后由(6*-8*-1*)组成的导航三角形对应观测三角星，根据星敏感器姿态计算导航星矢量与邻近星矢量在投影像面的位置确定观测三角形三个顶点上的观测星与导航星三角形三个顶点上的导航星的对应关系。

确定观测星对应的导航星信息以后，根据观测星在像平面的位置和星敏的系统参数，可以计算出观测星矢量，实时的将探测到的观测星对应的导航星矢量与观测星矢量发送给惯导，对星光/导航系统进行姿态修正。

本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。

Claims (5)

1.一种白昼环境导航星识别方法，其特征在于，包括步骤如下：

(1)确定导航星表，并剔除导航星表中角距过小的导航星对；所述导航星表中包括如下信息：仪器星等高于星敏感器灵敏度的导航星的星等、星号、星矢量、导航星的邻近星数量及邻近星角距表的偏移地址；所述邻近星角距表的偏移地址指邻近星角距表在导航星表与邻近星角距表共同组成的星表中的存储地址；

(2)确定邻近星角距表；每个导航星对应一个邻近星角距表，所述邻近星角距表中包括如下信息：每个导航星对应的全部邻近星的星等、星号、星矢量，导航星与每个邻近星的角距，邻近星相互之间的角距；

(3)查找导航星表及邻近星角距表，得到导航星的邻近星数量、邻近星的星等、星号、星矢量以及导航星与邻近星、邻近星之间的角距关系；

(4)根据步骤(3)中获得的导航星的邻近星数量、邻近星的星等、星号、星矢量以及导航星与邻近星、邻近星之间的角距关系，对星敏感器视场范围内的全部观测星进行判断，确定观测星对应的星等、星号、星矢量。

2.根据权利要求1所述的一种白昼环境导航星识别方法，其特征在于：所述步骤(1)中导航星的邻近星数量的计算方法如下：从Hipcross星表中，查找导航星附近角距小于星敏感器的视野范围且仪器星等小于星敏感器灵敏度+2的恒星的数量。

3.根据权利要求1或2所述的一种白昼环境导航星识别方法，其特征在于：所述步骤(3)的具体步骤如下：

(3.1)根据惯性导航设备提供的星敏感器的姿态信息，确定导航星；

(3.2)旋转星敏感器，使得导航星进入星敏感器视场内；

(3.3)读取导航星表中该导航星邻近星角距表的偏移地址，根据邻近星角距表的偏移地址读取所对应邻近星角距表，获得该导航星对应的全部邻近星的星等、星号、星矢量，该导航星与每个邻近星的角距，邻近星相互之间的角距。

4.根据权利要求3所述的一种白昼环境导航星识别方法，其特征在于：所述步骤(4)的具体步骤如下：根据如下情况对星敏感器所探测到的观测星进行判断：

第一种情况：若步骤(3.3)中读取的导航星在导航星表中无邻近星，则根据星敏感器视野范围内的观测星的能量大小，对观测星进行判断，如果能量最大的观测星数量为1，则该观测星为步骤(3.3)中读取的导航星；否则识别失败，返回步骤(3.1)重新确定导航星；

第二种情况：若步骤(3.3)中读取的导航星在导航星表中有1颗邻近星，则根据星敏感器视野范围内的观测星进行如下判断：

若星敏感器视野范围内只有1个观测星，则对该导航星与邻近星进行星等比较：若该导航星星等<邻近星星等－2，则星敏感器视野范围内的该观测星为步骤(3.3)中读取的导航星；否则识别失败，返回步骤(3.1)重新确定导航星；

若星敏感器视野范围内有2个及以上的观测星：

a、计算能量排序第一的观测星α与其他观测星的角距；将能量排序第一的观测星α与其他观测星的角距同导航星与邻近星的角距值进行角距匹配；

b、如果匹配成功，确定观测星β，能量排序第一的观测星α与观测星β的角距值等于导航星与邻近星的角距值；根据星敏感器姿态计算导航星矢量与邻近星矢量在投影像面的位置判断观测星α、观测星β与导航星、邻近星的对应关系，方法结束；如果匹配失败，将能量排序第一的观测星α从观测星队列中删除，返回步骤a；

c、若星敏感器视野范围内所有的观测星都无法匹配，识别失败，返回步骤(3.1)重新确定导航星；

第三种情况：若步骤(3.3)中读取的导航星在导航星表中有2颗及以上邻近星，则根据星敏感器视野范围内的观测星进行如下判断：

若星敏感器视野范围内只有1个观测星，则对该导航星与所有邻近星进行星等比较：若该导航星星等<任意一个邻近星星等－2，则星敏感器视野范围内的该观测星为步骤(3.3)中读取的导航星；否则识别失败，返回步骤(3.1)重新确定导航星；

若星敏感器视野范围内有两个观测星，计算两个观测星之间的角距，与步骤(3.3)中读取的导航星对应的邻近星角距表中储存的角距值进行角距匹配；如果匹配成功，确定与两个观测星角距相等的导航星和邻近星，再根据星敏感器姿态计算导航星矢量与邻近星矢量在投影像面的位置判断两个观测星与导航星、邻近星的对应关系；若匹配失败，返回步骤(3.1)重新确定导航星；

若星敏感器视野范围内有3个以上观测星，对星敏感器视野范围内的观测星进行三角形识别，确定观测星与导航星、邻近星的对应关系。

5.根据权利要求4所述的一种白昼环境导航星识别方法，其特征在于：所述对星敏感器视野范围内的观测星进行三角形识别的具体方法如下：

i、提取能量排序前三的观测星os_a、os_b、os_c,组成一个观测三角形，三角形的各边l₁、l₂、l₃表示上述三个观测星之间的角距；

ii、按照l₁、l₂、l₃的顺序依次在邻近星角距表中搜寻与观测三角形每条边匹配的导航星角距对，在观测星os_a、os_b、os_c位置上依次存储满足匹配关系的导航星星号；所述导航星角距对包括导航星与每个邻近星的角距，邻近星相互之间的角距；

iii、依次对观测星os_a、os_b、os_c位置上只出现一次的导航星及其配对的导航星进行剔除；

iv、将余下的导航星角距对组成导航星三角形，根据星敏感器姿态计算导航星矢量与邻近星矢量在投影像面的位置确定观测三角形三个顶点上的观测星与导航星三角形三个顶点上的导航星的对应关系。