一种提高APS星敏感器动态性能的方法

摘要

一种提高APS星敏感器动态性能的方法，本发明步骤：(1)根据星光的光电转换传递路径，建立星敏感器基于恒星能量、通光孔径、量子效率、运动角速度、信噪比等参数的动态性能分析模型，分析确定积分时间、灵敏度、视场中恒星探测概率等动态性能参数；(2)根据运动角速度、视场、图像探测器分辨率、星点扩散函数等因素确定APS积分时间；(3)图像探测器的卷帘式快门在大运动角速度情况下，对星图恒星对角距有较大影响，针对APS特有的卷帘式快门积分方式，设计星点位置补偿修正方法；(4)设计星敏感器双帧星图处理模式，根据两帧星图星点位置，在更高角速度情况下，对航天器角速度进行估计。本发明提高了APS星敏感器动态性能。

主权项

一种提高APS星敏感器动态性能的方法，其特征在于步骤如下：建立星敏感器动态性能分析模型，并在此模型下根据不同角速度下的探测灵敏度、视场内平均恒星数量、视场中恒星探测概率确定星敏感器动态性能范围；根据星敏感器动态性能分析模型及动态性能范围确定的以下任意一种方法或者任意方法的组合均能提高APS星敏感器动态性能：(1)根据角速度确定APS星敏感器的最佳积分时间，最佳积分时间确定方法如下：采用散焦的方法使恒星星像在相邻的像元上形成一个弥散斑，利用式(1)计算得到APS星敏感器的最佳积分时间： T M = 2 θ N APS × AR - - - ( 1 ) 其中，θ为APS星敏感器视场；NAPS为图像探测器行列方向的像元分辨率，设定APS行列方向分辨率相同；AR为星敏感器光轴方向角速度；(2)对APS星敏感器星点位置坐标进行补偿修正，在星图识别之前，根据星敏感器角速度将提取的星图星点位置相对于每帧曝光时间中心时刻位置进行修正，根据修正后的星点位置进行星图识别和姿态确定；(3)对APS星敏感器双帧星图进行处理，通过降低两帧星图之间的时间间隔和星点位置偏移，然后根据两帧星图星点位置对星敏感器角速度进行估算完成双帧星图处理。