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通过地球自转量化基于事件的星轨跟踪器的精度

计算机视觉与模式识别 2025-09-11 v1

摘要

事件式相机(EBC)是星轨跟踪式姿态确定的有前景的新技术,但以往的研究在获取真实数据方面难以确定准确的ground truth。我们分析了利用地球运动作为比较基准的EBC星轨跟踪系统精度。地球以一种非常小的不规则方式运转,其不规则性可达到毫角秒级。通过保持事件相机静止并通过地面基天文台指向夜空,我们创建了一个在天文参考系中只有地球自转引起的相机运动的系统。 resulting event stream被处理以生成姿态估计值,我们将其与国际地球旋转和参考系(IERS)测量的地球姿态进行比较。事件相机系统能够实现约18.47 arcseconds的均方根(root mean squared)误差和约78.84 arcseconds的about误差。结合事件相机相对于帧式传感器的其他优势(更稀疏的数据流导致的计算减少、更高的动态范围、更低的能耗、更快的更新速率),这一水平的精度表明事件相机对于低成本和低延迟星轨跟踪具有实用性。我们提供了生成结果所用的所有代码和数据:https://gitlab.kitware.com/nest-public/telescope_accuracy_quantification

引用

@article{arxiv.2509.08794,
  title  = {Quantifying Accuracy of an Event-Based Star Tracker via Earth's Rotation},
  author = {Dennis Melamed and Connor Hashemi and Scott McCloskey},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2509.08794},
  year   = {2025}
}