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质子辐照下动态星敏感器质心定位
1
作者 罗智文 冯婕 +1 位作者 郭旗 李豫东 《光学精密工程》 北大核心 2025年第13期2089-2107,共19页
为了对质子辐照下动态星图进行精准的质心定位,提出了一种基于深度学习的星点质心定位算法。建立了星点拖尾质心的关键点模型,并依据该模型构建了星点质心关键点检测网络。根据动态星图能量退化行为及质子辐照的影响,结合质子累积以及... 为了对质子辐照下动态星图进行精准的质心定位,提出了一种基于深度学习的星点质心定位算法。建立了星点拖尾质心的关键点模型,并依据该模型构建了星点质心关键点检测网络。根据动态星图能量退化行为及质子辐照的影响,结合质子累积以及瞬态实验建立星图数据集。使用该数据集和实际辐照动态星图对关键点检测网络进行训练和验证,并将网络的定位精度与传统基于复原的定位方法进行比较。在仿真无辐照星图上进行对比验证,在合角速度从0(°)/s到7(°)/s时,质心定位精度从0.03变化到0.2个像素长度,比基于复原的定位方法精度高一个数量级左右;实际拍摄辐照动态星图的合角速度从2.5(°)/s到10(°)/s时,质心定位精度从0.4变化到1.8个像素长度。对于传统方法无法处理的场景,如星斑与瞬态亮斑的区分以及星斑相互交叠,本文方法也能很好地处理。该方法具有较强的抗辐射噪声及高动态干扰能力,为星敏感器在复杂条件下的应用提供了新的思路和解决方案。 展开更多
关键词 星敏感器 动态 质心定位 质子 亚像素 神经网络
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基于恒星优化选取的星敏感器在轨标定方法
2
作者 赵心语 侯博文 +2 位作者 孙博文 周萱影 王炯琦 《深空探测学报(中英文)》 北大核心 2025年第2期133-143,共11页
针对航天器在轨运行中,其光学参数受到太空复杂环境的影响会产生一定的偏移,若不及时矫正光学参数会严重影响航天器姿态估计的精度问题,传统的在轨标定方法一般基于星内角距不变原理,但其计算复杂度高,在计算和存储资源严重受限的深空... 针对航天器在轨运行中,其光学参数受到太空复杂环境的影响会产生一定的偏移,若不及时矫正光学参数会严重影响航天器姿态估计的精度问题,传统的在轨标定方法一般基于星内角距不变原理,但其计算复杂度高,在计算和存储资源严重受限的深空探测器难以实现。引入基于奇异值分解不变原理的标定方法,通过奇异值大小去量化并标定系统的可观测性,在此基础上基于可观测性优化选取恒星的分布与组合,并结合扩展卡尔曼滤波(Extended Kalman Filter,EKF)对星敏感器光学参数进行标定。仿真结果表明,与传统的恒星优选方法相比,提出的方法可较好地抑制恒星观测误差。 展开更多
关键词 星敏感器 在轨标定 奇异值分解不变性 恒星分布 优化组合
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星敏感器在轨测量误差修正
3
作者 王燕清 钟金凤 +3 位作者 杜伟峰 吴永康 金荷 郑循江 《光子学报》 北大核心 2025年第2期123-133,共11页
星敏感器在轨受到太阳照射角度变化产生的视轴指向漂移误差和光行差等轨道误差,影响了卫星平台姿态确定精度。对星敏感器在轨测量误差进行详细分类,对误差源进行分析,并对误差进行修正。通过探测器参数调节和姿态计算方法优化等方法,星... 星敏感器在轨受到太阳照射角度变化产生的视轴指向漂移误差和光行差等轨道误差,影响了卫星平台姿态确定精度。对星敏感器在轨测量误差进行详细分类,对误差源进行分析,并对误差进行修正。通过探测器参数调节和姿态计算方法优化等方法,星敏感器在轨随机噪声降低为1.35″,其中噪声等效角为0.99″,低频误差为0.91″;通过仿真和试验验证改进星敏感器的热稳定性,对在轨数据进行分析,星敏感器的视轴指向热漂移从7.35″减小到1.11″;最后,通过光行差修正方法对在轨星敏感器进行光行差修正,轨道周期误差减少12.29″。上述在轨测量误差修正方法由星敏感器独立完成且实时输出,无需卫星平台后端处理拟合,对得到高质量的对地观测遥感图像具有很大的工程应用价值,可以满足新一代遥感卫星对高精度高稳定性的需求。 展开更多
关键词 遥感卫星 星敏感器 在轨测量 热变形 误差修正
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星敏感器CMOS电路板靶面自动装调系统
4
作者 任同群 曹润嘏 +4 位作者 张国锐 石权 崔璨 孔帅 王晓东 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第16期2513-2522,共10页
CMOS电路板靶面是星敏感器结构中的关键部分,其安装姿态影响离焦距离的准确性,进而影响星敏感器成像性能。因此,靶面的装调是确保星敏感器成像质量的重要环节。当前,靶面装调主要依靠人工装调完成,存在装调精度低、产品一致性差、周期... CMOS电路板靶面是星敏感器结构中的关键部分,其安装姿态影响离焦距离的准确性,进而影响星敏感器成像性能。因此,靶面的装调是确保星敏感器成像质量的重要环节。当前,靶面装调主要依靠人工装调完成,存在装调精度低、产品一致性差、周期长等问题,导致产品的良品率较低。为此,研制了一台星敏感器CMOS电路板靶面自动装调设备。采取非接触式测量方式,集成测量模组与微动平台完成CMOS靶面与基准面的相对位姿测量,解决由星敏感器特殊结构造成的狭小空间内高精度测量难题。设计调整机构实现零件任意角度翻转,消除测量方向与装配方向不一致造成系统结构布置复杂的影响。最后,对测量系统进行精度分析,采用局部枚举法开发了调整垫片研磨量算法,解决由平面姿态单一已知量反求多垫片研磨量的欠定问题。实验结果表明:该系统可实现靶面自动装调功能,测量系统的重复性为1.6′,满足技术指标要求。 展开更多
关键词 星敏感器 CMOS电路板靶面 自动化装调 精度分析
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一种基于虚拟星敏感器的卫星姿态确定方法
5
作者 张志方 林瀚峥 李公军 《空间控制技术与应用》 CSCD 北大核心 2024年第1期8-16,共9页
对于配置多个星敏感器的卫星,采用常规的定常增益卡尔曼滤波方法进行姿态确定时,存在滤波定常增益矩阵众多、系统复杂的问题,为了简化滤波系统设计,统一定常增益矩阵,提出一种基于虚拟星敏感器的姿态确定方法.给出一种计算量小、适合星... 对于配置多个星敏感器的卫星,采用常规的定常增益卡尔曼滤波方法进行姿态确定时,存在滤波定常增益矩阵众多、系统复杂的问题,为了简化滤波系统设计,统一定常增益矩阵,提出一种基于虚拟星敏感器的姿态确定方法.给出一种计算量小、适合星载计算机在轨实时计算的星敏感器时间滞后补偿及相对基准标定算法,将星敏感器的输出数据统一到当前星时,同时将星敏感器的测量基准统一.基于单星敏/双星敏的输出数据构造虚拟星敏感器(安装矩阵为单位阵)的输出数据,设计统一的定常增益矩阵进行姿态确定.仿真结果表明,本方法与常规的定常增益卡尔曼滤波方法姿态确定精度相当,从而验证该方法有效,且具有重要的工程应用价值. 展开更多
关键词 虚拟星敏感器 卡尔曼滤波 定常增益 姿态确定 统一基准
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临近空间星敏感器观星能力研究
6
作者 李晓 徐卿 +1 位作者 孙秀清 李林 《空间控制技术与应用》 CSCD 北大核心 2024年第3期94-102,共9页
临近空间飞行器对星敏感器需求日益增加,与空间应用环境相比,临近空间包含大气消光、天空背景光、高速、高温和高动态等影响星敏感器观星能力的新环境.对影响临近空间星敏感器观星能力的因素进行逐级分解,得出视场、灵敏度、星点信噪比... 临近空间飞行器对星敏感器需求日益增加,与空间应用环境相比,临近空间包含大气消光、天空背景光、高速、高温和高动态等影响星敏感器观星能力的新环境.对影响临近空间星敏感器观星能力的因素进行逐级分解,得出视场、灵敏度、星点信噪比和图像处理算法等因素对观星能力的影响机理,并针对信噪比与环境因素和设计因素的关系进行量化分析,在此基础上提出临近空间星敏感器整机参数设计方法.针对特定需求开展原理样机的设计与试验验证,试验数据验证了原理样机能够满足应用需求. 展开更多
关键词 临近空间 星敏感器 观星能力
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折/衍混合光学系统在纳型星敏感器中的应用 被引量：1
7
作者 邓骞 张国玉 +2 位作者 孟遥 孙高飞 杜宗育 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期251-263,共13页
微纳卫星是一种新兴的微小卫星,与之适配的纳型星敏感器的光学系统应在小型化的同时实现大相对孔径、高成像质量。针对这一需求,由星敏感器的系统设计精度和探测星等分配了光学系统设计参数及指标,设计了一种全视场17°、焦距25 mm... 微纳卫星是一种新兴的微小卫星,与之适配的纳型星敏感器的光学系统应在小型化的同时实现大相对孔径、高成像质量。针对这一需求,由星敏感器的系统设计精度和探测星等分配了光学系统设计参数及指标,设计了一种全视场17°、焦距25 mm、相对孔径1∶1.086、光学系统总长36.4 mm的七片式折衍混合结构的星敏感器光学系统。根据衍射元件的负色散特性,用折衍混合透镜代替常规材料正负透镜组合的方式减少了镜片数量,缩短了光学系统长度,并提高了光学系统的成像质量,使点扩散函数趋于正态分布,有利于质心提取精度的提高。所设计的光学系统在3×3像元内的能量集中度超过90%;最大畸变仅0.013%;全视场垂轴色差小于0.6μm。通过标量衍射理论计算衍射元件在520~780 nm内衍射效率可以达80%以上,通过杂散光分析软件ASAP对系统进行了视场内鬼像分析,系统在多级衍射时探测目标成像光斑路径下的光通量与最亮鬼像光斑路径下的光通量之比大于3.17×10^(4),验证了在极限星等为6.5时满足信噪比大于8.1的结论。最后对所设计的系统进行了公差分析,结果表明加工后该光学系统可满足微纳卫星对星敏感器的使用要求。 展开更多
关键词 纳型星敏感器 光学设计 折衍混合光学系统 大相对孔径 衍射面 鬼像
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色差对星敏感器成像模型参数影响分析与补偿 被引量：1
8
作者 牛延召 魏新国 李健 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期186-193,共8页
星敏感器在投入使用之前需要对其进行标定以获取准确的成像模型参数值来保证姿态测量精度。现有标定方法采用单一谱段光源模拟恒星成像未考虑恒星光谱特性,色差导致标定的模型参数值和真实值存在差异。为提高模型参数准确度,首先建立了... 星敏感器在投入使用之前需要对其进行标定以获取准确的成像模型参数值来保证姿态测量精度。现有标定方法采用单一谱段光源模拟恒星成像未考虑恒星光谱特性,色差导致标定的模型参数值和真实值存在差异。为提高模型参数准确度,首先建立了光谱差异下星敏感器恒星成像模型,进一步分析了色差对不同光谱型恒星成像模型参数的影响。在此基础上,提出采用三个典型谱段模拟恒星成像,利用三谱段成像位置信息来推算不同光谱型恒星在星敏感器工作谱段范围内成像位置,以实现对任意光谱型恒星成像模型参数的补偿。实验结果表明:相对于现有利用单一谱段标定参数测量的星角距,该补偿方法测量的星角距均方根误差降低了40.81%,有效减小了色差对星矢量测量的影响。 展开更多
关键词 星敏感器 参数补偿 成像建模 色差 标定 恒星光谱
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针对不同海拔白昼星光探测的星敏感器光学参数优化 被引量：2
9
作者 倪源蔓 戴东凯 +1 位作者 王省书 周召发 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第7期143-153,共11页
极限探测星等、视场内导航星数量及光学系统的尺寸和质量等是全天时星敏感器光学探测系统的重要指标,而各项性能指标的提升往往是存在矛盾制约的,进而导致光学系统的参数设计缺乏明确的优化目标。为提高白昼星光探测系统的综合性能,文... 极限探测星等、视场内导航星数量及光学系统的尺寸和质量等是全天时星敏感器光学探测系统的重要指标,而各项性能指标的提升往往是存在矛盾制约的,进而导致光学系统的参数设计缺乏明确的优化目标。为提高白昼星光探测系统的综合性能,文中对光学系统参数优化进行了深入研究。首先,根据短波红外探测器的响应特性建立了基于图像灰度信息的信噪比模型,在此基础上,针对星体跟踪和星图匹配两种不同的导航模式,提出了星敏感器光学系统参数优化方案。仿真采用Sofradir的InGaAs传感器参数作为典型值,分别对海平面星体跟踪模式和高海拔星图匹配模式进行光学系统参数设计,得到白昼星光探测的最优口径、焦距和截止波长,同时确定了相应的全天时星敏感器星体跟踪/星图匹配导航模式转换的临界海拔。研制的原理样机口径60 mm、焦距515 mm、截止波长1.48μm,利用样机在地面开展了白昼观星实验,对提出的光学系统参数优化理论进行了验证,同时说明了该系统在近地面具备白昼星光探测能力。 展开更多
关键词 星敏感器 白昼星光探测 参数优化 短波红外探测器 噪声模型
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近地轨道高精度一体式星敏感器热设计及仿真验证 被引量：1
10
作者 张家洪 贾卓杭 +2 位作者 郭亮 彭博 王伟成 《红外技术》 CSCD 北大核心 2024年第4期400-405,共6页
某型高精度一体式星敏感器指向精度高,对温度变化非常敏感。其所处近地轨道外热流复杂多变,一体式结构和内热源集中的综合因素不仅导致散热设计困难,而且镜头直接受到内热源发热影响难以保障指向精度。首先,结合轨道参数,安装布局获得... 某型高精度一体式星敏感器指向精度高,对温度变化非常敏感。其所处近地轨道外热流复杂多变,一体式结构和内热源集中的综合因素不仅导致散热设计困难,而且镜头直接受到内热源发热影响难以保障指向精度。首先,结合轨道参数,安装布局获得星敏感器平均吸收外热流。然后,通过分析外热流与内热源工作情况,采用被动热控和主动热控相结合的热设计方法,并对星敏感器散热面的位置与大小进行设计与计算。最后,根据轨道环境和热控措施并利用热仿真软件进行热分析验证。仿真结果表明,安装法兰温度为19.82℃~20.10℃,镜头轴向温差小于2.23℃,周向温差小于0.48℃,电路盒温度为19.10℃~23.49℃,满足热控指标。通过合理的热控设计保证了极高精度星敏感器的稳定工作条件,星敏感器的热设计合理有效。 展开更多
关键词 高精度星敏感器 热设计 热分析
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大口径热不敏星敏感器光机设计与分析
11
作者 刘永清 高天元 韩旭 《红外技术》 CSCD 北大核心 2024年第1期31-35,共5页
为满足大口径长焦距星敏感器的需求,对一种大口径热不敏星敏感器进行光机设计,根据指标要求,对热不敏系统进行光机热集成分析。使用MSC.Patran软件对主次镜结构施加温度载荷,计算出主次镜结构的热弹性变形,先利用MSC.Nastran软件计算热... 为满足大口径长焦距星敏感器的需求,对一种大口径热不敏星敏感器进行光机设计,根据指标要求,对热不敏系统进行光机热集成分析。使用MSC.Patran软件对主次镜结构施加温度载荷,计算出主次镜结构的热弹性变形,先利用MSC.Nastran软件计算热变形后节点的刚体位移,再利用Sigft光机接口软件分析得到变形后主次镜表面的Zernike多项式系数。将结果导入Zemax中,预判镜片面型变化以及刚体位移对弥散斑、光轴漂移量及波像差的影响。最后通过在20℃±5℃的温度范围内装调测试验证了系统性能满足指标要求以及光机热集成分析的准确性,提供了一套准确快捷的光机热集成分析流程。 展开更多
关键词 星敏感器 光机设计 弥散斑 光机热集成分析
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CM-1卫星星敏感器在轨测量精度初步评价
12
作者 丁宝帅 李国元 +1 位作者 艾波 王伶俐 《遥感信息》 CSCD 北大核心 2024年第2期102-109,共8页
星敏感器是目前主流的高精度姿态测量仪器,在轨运行期间星敏感器会产生系统误差、高频误差和低频误差。文章进行了陆地生态系统碳监测卫星(CM-1卫星)星敏感器系统误差与高频误差的计算,分析了星敏1a与1b的光轴夹角误差与卫星星下点纬度... 星敏感器是目前主流的高精度姿态测量仪器,在轨运行期间星敏感器会产生系统误差、高频误差和低频误差。文章进行了陆地生态系统碳监测卫星(CM-1卫星)星敏感器系统误差与高频误差的计算,分析了星敏1a与1b的光轴夹角误差与卫星星下点纬度的变化规律,基于傅里叶变换对光轴夹角低频误差进行建模,并以此来反映两星敏感器的低频误差。在轨数据表明,星敏1a旋转至星敏1b以及星敏1a旋转至2的系统误差分别为(6.906′,-12.569′,-1.552′)和(-4.540′,-27.199′,13.522′)。星敏数据中精度最高的是星敏1a/1b融合数据,三轴误差分别为0.505″、0.633″和0.800″。同组的星敏1a和1b精度类似,星敏1a三轴误差分别为0.990″、0.981″和16.731″,星敏2a三轴误差分别为0.888″、1.022″和15.156″。星敏2精度稍差,三轴误差分别为2.061″、2.382″和27.231″;星敏1a与1b光轴夹角误差(3σ)为2.50″,光轴夹角低频和高频误差分别为2.046″和1.470″。在相邻轨道星下点纬度相同时光轴夹角误差基本相同。 展开更多
关键词 陆地生态系统碳监测卫星 星敏感器 系统误差 高频误差 低频误差 光轴夹角误差
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星敏感器随机振动抑制方法设计与验证
13
作者 王宏旭 郭金生 张冀鹞 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1744-1749,共6页
针对商业小卫星星敏支架轻量化和小型化约束下常见的随机振动响应过大的问题,本文提出一种抑制随机振动响应的隔振器设计方法。根据某型号卫星的构型、布局设计和星敏局部安装方式,采用有限元方法对振动响应进行分析,分析认为无隔振设... 针对商业小卫星星敏支架轻量化和小型化约束下常见的随机振动响应过大的问题,本文提出一种抑制随机振动响应的隔振器设计方法。根据某型号卫星的构型、布局设计和星敏局部安装方式,采用有限元方法对振动响应进行分析,分析认为无隔振设计时的星敏局部随机振动响应过大。根据随机振动响应的幅频特性,结合卫星安装空间与安装接口,提出一种基于橡胶隔振器的振动抑制方法,并通过幅频法分析其有效性。整星振动试验表明:隔振器能够抑制约80%的随机振动响应均方根值,并且正弦振动放大后的量级仍能满足星敏感器力学要求,振动前后的星敏感器最大指向偏差约为0.02167°。目前该型号卫星已成功在轨应用,星敏感器在轨工作正常,验证了本文提出的基于橡胶隔振器的振动抑制方法的有效性,能够为其他型号航天器的工程实践提供技术参考。 展开更多
关键词 商业小卫星 星敏感器 振动抑制 隔振器 结构分析 有限元模拟 振动试验 动力学
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基于深度神经网络的星敏感器成像在轨校正方法
14
作者 陈旭睿 闫浩东 +5 位作者 丁国鹏 支帅 张永合 范城城 李照雄 朱振才 《航天返回与遥感》 CSCD 北大核心 2024年第4期71-80,共10页
由于卫星在轨时受空间恶劣环境干扰,星敏感器相机在轨输出的图像相对于地面标定时产生畸变,制约其姿态测量的精度,且受在轨运行条件的限制难以进行实时有效的图像校正,造成星敏感器精度受限。针对以上问题,文章提出一种可用于在轨校正... 由于卫星在轨时受空间恶劣环境干扰,星敏感器相机在轨输出的图像相对于地面标定时产生畸变,制约其姿态测量的精度,且受在轨运行条件的限制难以进行实时有效的图像校正,造成星敏感器精度受限。针对以上问题,文章提出一种可用于在轨校正星敏感器畸变的方法,通过构建星点畸变坐标与星库理论坐标的映射数据集来训练神经网络模型,拟合星敏感器成像的非线性畸变,实现高精度图像畸变校正。为了验证该方法的图像畸变校正能力,文章进行了模拟星图仿真试验,试验结果显示,星点测量坐标与理论坐标平均误差在校正后从0.7237像素降至0.0586像素。该结果表明文中所提出的校正方法可以使星敏感器解算精度得以显著提升,且具备在轨学习能力,可扩展应用到其他星上载荷的图像校正。 展开更多
关键词 天文导航 星敏感器 神经网络 畸变校正 姿态估计
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面向卫星互联网平台的星敏感器光学系统设计与验证
15
作者 杜伟峰 王燕清 +2 位作者 吴永康 周星良 高铭 《应用光学》 CAS 北大核心 2024年第1期8-16,共9页
星敏感器为卫星提供高精度的姿态信息。随着卫星互联网技术在国防和民用领域中不断发展,要求其搭载的星敏感器向体积小、重量轻、精度高方向发展,因此需要充分结合应用需求对星敏感器光学系统进行设计。文中基于黑体辐射定律,建立6.0等... 星敏感器为卫星提供高精度的姿态信息。随着卫星互联网技术在国防和民用领域中不断发展,要求其搭载的星敏感器向体积小、重量轻、精度高方向发展,因此需要充分结合应用需求对星敏感器光学系统进行设计。文中基于黑体辐射定律,建立6.0等星在相同的积分波段内色温与辐照度的关系,确定系统有效口径;基于星点高斯模型,提出通过提升光学系统能量集中度,实现小口径高灵敏探测;基于蒙特卡洛分析方法确定星敏感器工作视场;基于灵敏度确定杂散光抑制技术要求。利用上述论证结果开展光学系统设计,系统3×3像元内能量集中度优于95%,在-40℃~60℃区间内星点质心偏移不超过0.40μm,在32°杂散光抑制角处,系统消光比为3.0E-8。最后以试验室质心精度标定、外场观星精度与灵敏度测试、杂散光测试验证光学系统设计的合理性。试验结果表明:星敏感器标定精度为1.45″,外场观星精度为4.2″(3σ),极限灵敏度为6.04等星,杂散光背景灰度均值为36.51。 展开更多
关键词 星敏感器 光学设计 极限灵敏度 无热化
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星敏感器技术研究现状及发展趋势 被引量：55
16
作者 刘垒 张路 +2 位作者 郑辛 余凯 葛升民 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2007年第z2期529-533,共5页
对国外星敏感器的研究现状和发展过程进行了综合分析,汇总比较了多种星敏感器的性能参数,特别介绍了CMOS APS器件的应用优势和APS星敏感器的发展现状。最后对星敏感器的发展趋势进行了简要阐述,认为星敏感器作为一种精确姿态测量装置,... 对国外星敏感器的研究现状和发展过程进行了综合分析,汇总比较了多种星敏感器的性能参数,特别介绍了CMOS APS器件的应用优势和APS星敏感器的发展现状。最后对星敏感器的发展趋势进行了简要阐述,认为星敏感器作为一种精确姿态测量装置,将在更多领域得到广泛应用。 展开更多
关键词 星敏感器 CCD CMOS APS
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星敏感器中星图图像的星体细分定位方法研究 被引量：104
17
作者 魏新国 张广军 江洁 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第9期812-815,共4页
介绍了星敏感器的基本工作原理和星图图像的预处理的主要方法 ,将传统质心法、带阈值的质心法、平方加权质心法和高斯曲面拟合法应用于星敏感器中星图图像的星体细分定位 ,并进行了较为系统的仿真研究 .仿真结果表明 ,带阈值的质心法是... 介绍了星敏感器的基本工作原理和星图图像的预处理的主要方法 ,将传统质心法、带阈值的质心法、平方加权质心法和高斯曲面拟合法应用于星敏感器中星图图像的星体细分定位 ,并进行了较为系统的仿真研究 .仿真结果表明 ,带阈值的质心法是一种较为理想的星体细分定位方法 .就噪声水平、阈值选择及低通滤波对细分定位精度的影响进行了仿真研究 .最后 ,利用仿真结果对模拟星图图像的星体进行了细分定位实验 。 展开更多
关键词 星图 定位 阈值 星敏感器
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高精度星敏感器星点光斑质心算法 被引量：41
18
作者 李春艳 谢华 +1 位作者 李怀锋 孙才红 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期41-44,共4页
高精度星敏感器星点光斑的质心精度是星敏感器整体精度的基础,它需要达到角秒级的量级。因此,提出了一种基于亚像元相关法的星像质心算法。这种算法是利用互相关匹配实现图像定位的原理,将星像质心定位到亚像素上来提高质心精度。它可... 高精度星敏感器星点光斑的质心精度是星敏感器整体精度的基础,它需要达到角秒级的量级。因此,提出了一种基于亚像元相关法的星像质心算法。这种算法是利用互相关匹配实现图像定位的原理,将星像质心定位到亚像素上来提高质心精度。它可以克服由于系统误差和图像采集所带来的误差。根据系统的光学参数设计以及星像的光谱、亮度及其在视场中的位置特征,仿真得到点列图模型,针对视场内与光轴的不同夹角仿真制作一系列亚像元理想模板,然后对星像加高斯随机噪声,把有随机噪声的星像与理想星像进行相关运算来求星像质心精度。通过仿真实验,得到相关法具有较高的星像质心精度,定位精度可以优于1/12个像素的量级。 展开更多
关键词 星敏感器 质心法 相关法 质心精度
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大孔径大视场轻小型星敏感器光学系统 被引量：28
19
作者 杨皓明 王灵杰 +2 位作者 翁志成 冯秀恒 方志良 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期151-154,共4页
提出了一个大相对孔径、大视场轻小型CCD星敏感器光学系统设计方案,该星敏感器焦距为22.5 mm,F数为1.2,谱段范围470-750 nm,视场角25°。采用双高斯基本型后加一片近乎等晕的正透镜,获得了较大的相对孔径,同时选择高折射率玻璃材料... 提出了一个大相对孔径、大视场轻小型CCD星敏感器光学系统设计方案,该星敏感器焦距为22.5 mm,F数为1.2,谱段范围470-750 nm,视场角25°。采用双高斯基本型后加一片近乎等晕的正透镜,获得了较大的相对孔径,同时选择高折射率玻璃材料增大视场并降低轴上及轴外光束入射角,高折射率玻璃材料亦能降低高级像差且使系统总长缩短。像质分析表明,此设计方案能够满足使用要求,光学系统总长仅为46.51 mm,满足实际工程轻量化需求。 展开更多
关键词 星敏感器 折射 光学设计
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机载导航白天星敏感器的探测性能及总体设计 被引量：15
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作者 钟兴 贾继强 +2 位作者 金光 曲宏松 刘国嵩 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期2900-2906,共7页
理论分析和试验研究了机载导航白天星敏感器的探测性能,建立了白天观星的信噪比和调制度在噪声影响下的数学模型,对比了焦距一定,不同入瞳直径和入瞳直径一定,不同焦距情况下的计算结果。归纳了光学系统的性能要求及系统参数对探测效果... 理论分析和试验研究了机载导航白天星敏感器的探测性能,建立了白天观星的信噪比和调制度在噪声影响下的数学模型,对比了焦距一定,不同入瞳直径和入瞳直径一定,不同焦距情况下的计算结果。归纳了光学系统的性能要求及系统参数对探测效果的影响,得出光学系统相对孔径为1/15较为合适的结论。在此基础上提出了用于3等星全天时观测的白天星敏原理样机的光机及电子学处理总体方案。利用相对孔径为1/15的望远物镜进行地面实验,获得了对北极星从日出到正午的持续观测结果。对比不同时刻星点图像的亮度和对比度变化显示,随着太阳高度角增大,星点图像的对比度由上午5:00的1.55下降到正午12:00的1.2左右,据此换算出样机方案的探测性能指标。计算结果表明,采用口径为Φ70mm,相对孔径为1/15的光学系统可满足对3等星的探测最小调制度为0.03的要求。实验表明,本文进行的理论分析正确,方案合理可行,可为小型高精度机载导航星敏感器的研制提供参考。 展开更多
关键词 星敏感器 白天星敏 探测性能 对比度 信噪比 调制度
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