[發(fā)明專利]一種自適應(yīng)控陣星敏感器

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910088701.4
• 申請(qǐng)日: 2009-07-06
• 公開（公告）號(hào): CN101592490A
• 公開（公告）日: 2009-12-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張廣軍;魏新國(guó);葉生龍;江潔;樊巧云
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): G01C21/24
• 分類號(hào): G01C21/24;G01C11/04
• 代理公司: 北京派特恩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所（普通合伙）
• 代理人: 王黎延;周義剛

1.一種自適應(yīng)控陣星敏感器，其特征在于，所述自適應(yīng)控陣星敏感器包括：多個(gè)觀測(cè)視場(chǎng)和中央信號(hào)處理單元，其中，中央信號(hào)處理單元包括：中央時(shí)序控制器、成像驅(qū)動(dòng)單元、質(zhì)心提取單元、星圖識(shí)別單元、姿態(tài)計(jì)算單元，

所述中央時(shí)序控制器，用于對(duì)各觀測(cè)視場(chǎng)進(jìn)行時(shí)序控制；

所述觀測(cè)視場(chǎng)，用于根據(jù)中央時(shí)序控制器的時(shí)序控制以及成像驅(qū)動(dòng)單元提供的成像驅(qū)動(dòng)，拍攝星圖圖像；

所述成像驅(qū)動(dòng)單元，用于提供成像驅(qū)動(dòng)；

所述質(zhì)心提取單元，用于根據(jù)各觀測(cè)視場(chǎng)拍攝的星圖圖像，提取星點(diǎn)質(zhì)心；

所述星圖識(shí)別單元，用于根據(jù)質(zhì)心提取單元提取的星點(diǎn)質(zhì)心，進(jìn)行星圖識(shí)別；

所述姿態(tài)計(jì)算單元，用于根據(jù)星圖識(shí)別單元的識(shí)別結(jié)果，解算航天器姿態(tài)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)控陣星敏感器，其特征在于，所述中央時(shí)序控制器、成像驅(qū)動(dòng)單元、質(zhì)心提取單元屬于現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列FPGA處理電路，星圖識(shí)別單元、姿態(tài)計(jì)算單元屬于數(shù)字信號(hào)處理DSP電路。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)控陣星敏感器，其特征在于，所述自適應(yīng)控陣星敏感器還包括外部接口，所述外部接口具體包括：電源接口和數(shù)據(jù)通訊接口，其中，

所述電源接口負(fù)責(zé)提供外部電源輸入；

所述數(shù)據(jù)通訊接口負(fù)責(zé)接收外部指令，以及輸出姿態(tài)數(shù)據(jù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)控陣星敏感器，其特征在于，所述觀測(cè)視場(chǎng)包括：遮光罩、光學(xué)鏡頭和圖像傳感器。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)控陣星敏感器，其特征在于，所述中央時(shí)序控制器對(duì)各觀測(cè)視場(chǎng)進(jìn)行時(shí)序控制為：按照同步模式進(jìn)行控制或按照異步模式進(jìn)行控制。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的自適應(yīng)控陣星敏感器，其特征在于，所述中央時(shí)?序控制器按照同步模式對(duì)各觀測(cè)視場(chǎng)進(jìn)行時(shí)序控制時(shí)，

所述觀測(cè)視場(chǎng)根據(jù)中央時(shí)序控制器的時(shí)序控制以及成像驅(qū)動(dòng)單元提供的成像驅(qū)動(dòng)，同步拍攝星圖圖像；

所述質(zhì)心提取單元根據(jù)各觀測(cè)視場(chǎng)拍攝的星圖圖像，同時(shí)提取多幅星圖圖像的星點(diǎn)質(zhì)心；

所述星圖識(shí)別單元根據(jù)質(zhì)心提取單元提取的多幅星圖圖像的星點(diǎn)質(zhì)心，進(jìn)行星圖識(shí)別；

所述姿態(tài)計(jì)算單元根據(jù)星圖識(shí)別單元的識(shí)別結(jié)果，解算航天器姿態(tài)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的自適應(yīng)控陣星敏感器，其特征在于，所述姿態(tài)計(jì)算單元解算航天器姿態(tài)具體為：

建立損失函數(shù)，根據(jù)星圖識(shí)別單元的識(shí)別結(jié)果，利用最小二乘法獲取姿態(tài)轉(zhuǎn)換矩陣；

利用所述姿態(tài)轉(zhuǎn)換矩陣，解算航天器姿態(tài)。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的自適應(yīng)控陣星敏感器，其特征在于，所述中央時(shí)序控制器按照異步模式對(duì)各觀測(cè)視場(chǎng)進(jìn)行時(shí)序控制時(shí)，

所述觀測(cè)視場(chǎng)根據(jù)中央時(shí)序控制器的時(shí)序控制以及成像驅(qū)動(dòng)單元提供的成像驅(qū)動(dòng)，按照一定的間隔依次拍攝星圖圖像；

所述質(zhì)心提取單元、星圖識(shí)別單元和姿態(tài)計(jì)算單元按照觀測(cè)視場(chǎng)拍攝星圖圖像的次序，根據(jù)星圖圖像解算航天器姿態(tài)。?