حجم پایگاه داده و کمینه ستاره های قابل مشاهده در میدان دید حس گر ستاره دو پارامتر مهم، تاثیرگذار و در عین حال متناقض می باشند که می بایست در طراحی مورد توجه قرار گیرند. در این راستا هدف از این مقاله یکنواخت سازی پایگاه داده با استفاده از توزیع یکنواخت نقاط بر روی کره سماوی و به روش مثلث بندی است. برای این منظور انتخاب کاتالوگ ستاره مناسب، قدر کمینه مطلوب و حذف ستاره های دوبل ازجمله سایر مراحل فرآیند یکنواخت سازی می باشد که در این تحقیق انجام شده است. بدین ترتیب نتایج بررسی های انجام گرفته نشان داد که مثلث بندی دلونی به روش استریپک سریع تر و دقیق تر از روش شبکه ژئودزیک است. همچنین با انجام شبیه سازی و اجرای تست های مونت کارلو جهت شمارش تعداد ستاره های مشاهده شده در میدان دید های مختلف یک حس گر ستاره نوعی، مشخص گردید یکنواخت سازی به روش مثلث بندی دلونی منجر به کاهش چشمگیر احتمال مشاهده تراکم زیاد ستاره های کاتالوگ در میدان دید حس گر می گردد به گونه ای که احتمال مشاهده بیش از 25 ستاره در تمامی میدان های دید ممکن به صفر رسیده است. از سویی دیگر برای مشاهده 4 و یا بیشتر از 4 ستاره در سطح اطمینان بیشتر از 95%، در کاتالوگ غیریکنواخت نیاز به میدان دید حداقل 12. 5 درجه می باشد. این در حالی است که در پایگاه داده یکنواخت شده این میدان دید به اندکی بیش از 13 درجه افزایش یافته است؛ به عبارت دیگر یکنواخت سازی تا حدودی کمینه میدان دید لازم جهت مشاهده حداقل تعداد ستاره مورد نیاز را افزایش داده است.

در این مقاله، یک روش محاسباتی دقیق برای اندازه گیری دقت نسبی حسگر ستاره پیشنهاد شده است که نیازمند ابزارها و ادوات پیچیده و پرهزینه آزمایشگاهی نیست و صرفا با استفاده از مشاهده مستقیم آسمان شب و استفاده از معادلات دقیق دوران زمین و حرکت نسبی ستارگان ناشی از آن، می تواند دقت حسگر ستاره را تا مرتبه بهتر از 1 ثانیه قوسی اثبات نماید. روال مرسوم آزمایشگاهی اندازه گیری دقت حسگر ستاره، نیازمند استفاده از شبیه ساز آسمان بهمراه ابزارآلات کمکی نظیر کولیماتور، میز چند درجه آزادی، الاینمنت دقیق و ... است. این فرآیند علاوه بر پیچیده و زمانبر بودن، پرهزینه بوده و ابزارآلات کمکی نیز خطای اندازه گیری را بیشتر می کند که شناسایی و حذف آن خطاها خود پروسه ای مجزا و دشوار است. روال پیشنهادی در این مقاله از آن جا که حسگر را در محیط واقعی عملکردش، یعنی آسمان، مورد آزمون قرار می دهد و نه محیط شبیه سازی شده آزمایشگاهی، دقیق تر بوده و قابلیت اطمینان بیشتری خواهد داشت

یکی از حسگرهای تعیین وضعیت برای فضاپیما حسگر ستاره است. محاسبة وضعیت توسط حسگر ستاره شامل چندین گام است: پردازش تصویر، شناسایی ستاره، جستجو در پایگاه داده و پیاده سازی الگوریتم تعیین وضعیت. این مقاله به تحلیل و بهبود الگوریتم شناسایی ستاره مبتنی بر تجزیة مقدار تکین می پردازد. به منظور بهبود نتایج شناسایی، اصلاحاتی در الگویتم انجام شده است. همچنین، تحلیل و شبیه سازی به منظور بررسی تأثیر ابعاد میدان دید و تعداد ستارگان مورد استفاده بر نتایج شناسایی و نرخ مجموعه های تکراری در پایگاه داده ارائه شده است. علاوه بر این، شناسایی به عنوان یک فرآیند دو مرحله ای براساس مقادیر و بردارهای تکین درنظرگرفته شده است. نتایج، برتری الگوریتم بهبود یافته در افزایش نرخ شناسایی و کاهش نرخ مجموعه های تکراری در پایگاه داده را نشان می دهد. نرخ شناسایی الگوریتم بهبود یافته در میدان های دید 〖10〗^°×〖10〗^° و 〖12〗^°×〖12〗^°، همواره بالاتر از ٪97 است. شبیه سازی ها براساس کاتالوگ ستاره ای هیپارکوس برای ستارگان روشن تر از قدر 5/6 و با استفاده از نرم افزار متلب انجام شده است.

موقعیت یابی بر روی زمین همواره یکی از مسائل پراهمیت و پرچالش بوده است. سامانه های ناوبری اینرسی یکی از ابزارهای کلیدی در تعیین موقعیت یک سکوی متحرک به شمار می روند که با دو چالش رشد خطای ناوبری با گذشت زمان و نیز ضرورت اطلاع دقیق از شرایط اولیه مواجه هستند. امروزه ماهواره های GNSS تعیین موقعیت را در زمین و اطراف آن به راحتی امکان پذیر کرده است. با این حال با دور شدن از زمین و مواجهه با محدودیت های سامانه های موقعیت یابی ماهواره ای، استفاده از ابزارهای جایگزین اجتناب ناپذیر خواهد بود. در این شرایط مشاهده اجرام سماوی و مکان یابی مبتنی بر ستارگان یکی از مهمترین راهکارها برای تعیین موقعیت به شمار می رود. حسگر ستاره با قابلیت شناسایی و مکان یابی الگوی ستارگان آسمان، یکی از دقیق ترین حسگرهای سماوی است که می تواند نقش بسزایی در این راستا ایفا کند. استفاده از حسگر ستاره در کنار شیب سنج و زمان سنج، یک سامانه موقعیت یابی را تشکیل می دهد که می تواند طول و عرض جغرافیایی را با پردازش داده حسگرها تعیین نماید. ریاضیات حاکم بر مسئله در این پژوهش مورد مطالعه قرار گرفته و منابع مختلف خطا (شامل دقت حسگر ستاره، شیب سنجی، زمان سنجی، همراستایی حسگرها، و مدل جاذبه) معرفی و مدلسازی می شود و تاثیر هر یک بر دقت تعیین موقعیت به صورت تحلیلی بررسی می گردد. نتایج حاصل از این پژوهش می تواند برای یافتن پیکره بندی بهینه و بودجه بندی خطا در طراحی سامانه های موقعیت یابی پیشرفته مورد بهره برداری قرار گیرد.

در این مقاله، امکان تعیین همزمان موقعیت و وضعیت ماهواره به کمک حسگر ردیاب ستاره بررسی شده است. در ابتدا معادلات 6 درجه آزادی حرکت ماهواره به کمک قوانین نیوتن و اویلر استخراج و با درنظرگرفتن نیروی جاذبه زمین و گشتاور گرادیان جاذبه، حرکت ماهواره در مدار زمین شبیه سازی شده است. سپس با استفاده از کاتالوگ ستارگان و مسیر حرکت، خروجی حس گر تولید می شود. در این پژوهش از فیلتر UKF استفاده می شود. در هر گام با کمک معادلات حاکم، متغیرهای حالت در گام قبل و خروجی حس گر، سرعت زاویه ای ماهواره نسبت به دستگاه اینرسی و جهت گیری دستگاه بدنه نسبت به ناوبری تخمین زده شده و به عنوان ورودی فیلتر در گام جدید مورد استفاده قرار می گیرند. با توجه به شبیه سازی ها، تقریباً پس از یک گردش ماهواره حول زمین، فیلتر همگرا شده و نسبت خطای فیلتر به خطای حل دینامیک برای زوایای رول و یاو در حد 2 درصد و برای زاویه پیچ و سرعت های زاویه ای در حدود 33 درصد می باشد. برای کاهش خطای تخمین متغیرهای حالت مرتبط با سرعت و موقعیت، نیاز به زمان بیش تری بوده و در پایان سیکل ششم، عملکرد فیلتر در تخمین این پارامترها به طور متوسط 40 درصد بهتر می باشد.

یکی از بهترین حسگرهای وضعیت برای کاربردهای فضایی، حسگر ستاره است که تعیین وضعیت را با استفاده از ستارگان میدان دید انجام می دهد. از مزایای اصلی این حسگر می توان به تعیین وضعیت اولیه توسط خود حسگر اشاره نمود. این کار توسط الگوریتم های شناسایی ستاره گم شده در فضا انجام می شود. این مقاله به ارائة یک الگوریتم گم شده در فضای جدید مبتنی بر فاصلة هاسدورف    می پردازد. با استفاده از فاصلة هاسدورف، دو الگوریتم شناسایی مختلف پیشنهاد شده و نتایج آن ها با یکدیگر مورد مقایسه قرار گرفته اند. رویکرد اول بر اساس ستارة محور طراحی شده و رویکرد دوم، از بخش بندی کرة سماوی بهره می برد. عملکرد شناسایی این دو رویکرد با استفاده از شبیه سازی 200 جهت تصادفی حسگر ستاره در قدر های مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد، رویکرد استفاده از ستارة محور، عملکرد بهتری دارد و نرخ شناسایی آن در قدر 6، 5/93 درصد است. هم چنین، زمان شناسایی در این الگوریتم با الگوریتم هرمی و تعدادی از الگوریتم های هندسی دیگر مورد مقایسه قرار گرفته است. بر طبق نتایج، کوتاه ترین زمان شناسایی، به الگوریتم هاسدورف تعلق دارد که آن را برای استفاده های به هنگام مناسب می سازد

در این مقاله الگوریتم جدیدی جهت تعیین چگالی داده های پراکنده بر روی سطح کره ارائه و سپس از الگوریتم پیشنهادی به همراه روش خوشه بندی Geodesic Weighted K-Means و مثلث بندی دلونی جهت تولید کاتالوگ ستارگان یکنواخت استفاده شده است. مقایسه نتایج با نتایج حاصل از سایر مقالات مرتبط نشان داد که الگوریتم پیشنهادی منجر به کاهش قابل توجه در احتمال مشاهده تعداد زیاد ستاره ها در تمام میدان دیدهای شبیه سازی شده حس گر ستاره شده است. این بهبود، نتیجه افزایش یکنواختی کاتالوگ ستاره علی الخصوص در قطبین کره سماوی ناشی از الگوریتم تعیین چگالی پیشنهادی است. از سوی دیگر، استفاده از الگوریتم تعیین چگالی داده مناسب، منجر به افزایش احتمال مشاهده چند ستاره (مانند 3 یا 5) در همه میدان های دید مورد استفاده در شبیه سازی مونت کارلو شده است.