天文导航中的星敏感器技术

摘要：

由于星敏感器仅仅工作在全天球的识别模式下远不能满足当前飞行器任务的需要,提出了当星敏感器有足够的先验信息情况下,可在星跟踪模式或者预测星像模式下工作,来提高星敏感器的数据更新率,降低由全天球识别带来误匹配的可能性.本文提出了一种新的星跟踪算法来克服飞行器在大角速度飞行情况下传统星跟踪算法处理时间过长等不足;为了消除由于系统噪声带来的误差,还提出了星图滤波和星像滤波的方法.实验结果表明,当飞行器在2.25°/s的角速度下飞行时,星敏感器能在10 pixel×10 pixel的范围内从星图中正确提取星像,星图经去噪后,星敏感器输出精度提高了近5″,从而使星敏器可在飞行器高动态飞行情况下实现高精度、高更新率的姿态输出.文中描述的所有方法已在2007年和2008年进行了地面观星测试,并于2009年即将应用于某些卫星的姿控系统中.

关键词：天文导航、星敏感器、星跟踪算法、星像预测

所属期刊栏目：17

分类号：V448.222(航天仪表、航天器设备、航天器制导与控制)

资助基金：国家863高技术研究发展计划资助项目2005AA745060;十一五共性技术课题No.51320050301哈尔滨工业大学博士后基金

在线出版日期：2009-08-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：1615-1620