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龙图腾网获悉中国科学院空间应用工程与技术中心申请的专利一种航天器利用地月星识别的自主位姿估计系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120869167B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-31发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510959018.2，技术领域涉及：G01C21/24；该发明授权一种航天器利用地月星识别的自主位姿估计系统是由赵玉涛;舒磊正;万雪设计研发完成，并于2025-07-11向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种航天器利用地月星识别的自主位姿估计系统在说明书摘要公布了：本发明公开了一种航天器利用地月星识别的自主位姿估计系统，涉及光学自主导航技术领域，方法包括：通过光学导航相机获取地月图像，利用SwinIR超分辨率重建提升图像质量，结合星图匹配与SIFT算法提取星点信息，采用QUEST法估计航天器相对于ECI系的姿态。进一步提取地月质心坐标与矢量，结合姿态信息计算方位角与俯仰角，确定航天器位置。最终，基于扩展卡尔曼滤波融合测角信息与位置数据，实现航天器的高精度位姿估计。本发明为航天器的导航控制提供了更加可靠的位姿信息，有助于提升航天器的自主导航能力和任务执行精度。

本发明授权一种航天器利用地月星识别的自主位姿估计系统在权利要求书中公布了：1.一种航天器利用地月星识别的自主位姿估计系统，其特征在于，包括：地月识别位置解算一阶段模块、星图识别姿态解算模块、地月识别位置解算二阶段模块以及滤波模块； 所述地月识别位置解算一阶段模块用于：基于搭载于航天器上的光学导航相机实时输出的对地、月观测图像与时间戳信息，通过SwinIR超分辨率重建网络得到超分辨率重建后的图像，结合星图匹配算法提取所述对地、月观测图像中的星点信息，并基于所述星点信息确定旋转矩阵，同时结合地月检测框，利用特殊mask图像进行标注，提取地月质心坐标以及质心矢量； 所述星图识别姿态解算模块用于：通过SIFT算子提取所述超分辨率重建后的图像中所述地月检测框之外的星点的位置，结合星图匹配算法，当确认至少四颗主星的ID时，利用QUEST法估计航天器相对于ECI系的绝对姿态信息； 所述地月识别位置解算二阶段模块用于：根据所述地月质心坐标以及所述绝对姿态信息计算航天器相对于ECI系的方位角以及俯仰角，基于所述质心矢量、所述方位角以及所述俯仰角，确定航天器相对于ECI系的位置信息； 所述滤波模块用于：确定航天器的初始位置以及速度，结合由所述方位角以及所述俯仰角确定的测角测量量以及所述航天器相对于ECI系的位置信息，通过扩展卡尔曼滤波方程中，预构建的状态方程以及测量方程，对所述航天器进行位姿估计； 提取地月质心坐标以及质心矢量的过程包括： 利用MASK进行标注数据，在区域检测框中加入椭圆圆心的约束，将质心提取抽象成关键点回归问题，其中数据集标注过程为： 由于仿真系统提供的飞行记录中包含UTC时间戳Tgt、相对ECI姿态四元数Qgt、相对ECI位置Pgt以及速度Vgt信息，通过定义好的光心指向与坐标轴，利用椭圆模型直接法计算出椭圆圆心坐标Xe，Ye，由于阴影区的灰度值非常低，设置是否被遮挡阈值为5，关键点可见性则可以表示为： 其中X，Y为关键点的图像系坐标，Img_Gray_Array为被标注RGB图像的二维灰度值数组； 当被标注目标为月球时，根据Qgt转换成旋转矩阵Rgt，利用Tgt在星历模型中获取地球相对于航天器J2000系下的位置Ps2e，此刻质心矢量在相机系下可表示为: 其质心的像素坐标Xc，Yc： 计算的质心像素坐标同样需要关键点可见性计算； 数据集标注信息包括：包含地月的BBOX、质心XY以及椭圆圆心XY，或者所述数据集标注信息包括：包含地月的BBOX以及质心XY；质心XY，通过相机位置、姿态与地月ECI位置进行重投影计算获得，椭圆圆心通过对图像中地月MASK进行椭圆拟合获得。

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