对地观测平台恒星敏感器离焦成像折中设计分析

作者：郭强

来源：光学学报, 2006, 26(10): 1488-1494.

DOI：10.3321/j.issn:0253-2239.2006.10.010

• 成像系统
• 星敏感器
• 离焦模型
• 折中设计
• 姿态确定
• 亚像元定位 imaging system
• star sensor
• defocused model
• tradeoff design
• attitude determination
• sub-pixel positioning

从对地观测平台角秒量级姿态确定需求出发,在构建星敏感器惯性系成像模型的基础上指出,恒星在成像面上的定位误差是星敏感器姿态确定误差的主要来源。同时,结合理想光学系统离焦模型,分析了星敏感器主要性能指标间的量化关系,并给出了成像面定位误差最低限。仿真结果表明,从优化系统性能考虑,成像模糊区直径为2~3个像元的配置是利用星敏感器焦平面的“轻微离焦”来实现亚像元定位的最佳方案,定位误差可达0.2个像元,能够满足星敏感器惯性姿态确定精度4″~5″的要求。理论分析和数值仿真结果可为后续星敏感器指标的提出及仪器设计提供技术参考。

• 出版日期2006
• 单位国家卫星气象中心