星敏感器误差,星敏感器精度测量解析
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admin
2019-06-03 00:00

星敏感器是一种高精度的空间姿态测量装置,以星形为参考系统,与星空一起工作。它探测天球上不同位置的卫星并将其解析为卫星,洲际战略导弹,航空航天飞行器和其他航空航天飞行器。准确的空间定位和参考,以及与惯性陀螺仪相同的自主导航能力,具有重要的应用价值。

随着新材料的出现,新设备和工艺技术的进步,精度的提高,功耗的降低和成本的降低,新型星敏感器在应用中的应用越来越广泛,人们越来越关注星敏感器错误。本文是关于主星传感器的精度测量。只有通过实现更准确的测量,我们才能尽可能地避免误差。让我们来看看。

星敏感器精度测量分析

由于单星测量精度可以完全影响光轴的指向精度,姿态角的测量精度和系统噪声,单星测量精度是星敏感器及其整体精度的基石。关键点。在这里,恒星用于表征恒星的亮度。恒星的值越小,恒星越亮,观察的越容易。

可以实际使用的恒星的恒星在0到7的范围内,前一颗恒星的平均亮度是后恒星的2.51倍。恒星的精度主要受宇宙背景辐射的背景源,杂散光和星敏感器本身的精度影响。这些误差可能导致星形丢失现象和星图失真。

为了使星图尽可能逼真,有必要将这些误差对恒星的影响视为零均值高斯白噪声以继续分析。星图中恒星的灰度级受恒星恒星的大小和恒星传感器的曝光时间的影响很大,恒星值越大,灰度值越大。由于计算机的灰度级有限,因此只有256个灰度级,因此恒星的灰度范围在0到255之间。恒星和灰色之间的关系可以表示如下:

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其中:米是明星的明星; Mmax是可以对恒星敏感的星敏感器的最大值,它是星敏感器的主要指标之一; g是星图中恒星的灰色。当观测到的星形量超过该最大值时,将其计算为最大值。由于图像灰度与曝光时间的长度成正比,基于上述公式,引入曝光时间以继续考虑,并且由于不同星形传感器的曝光时间不同,因此可以使用曝光可以表征不同的星形传感器。系数H表示灰度级和曝光时间之间的关系:

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其中星敏感器误差,星敏感器精度测量解析是考虑曝光时间的灰度值。

通常,星形目标被认为是理想的点源。当其辐射能量满足焦平面时,在正常情况下,星点的图像将填充像素空间,并且因为单个CCD像素的角分辨率主要影响其指向精度,因此可以定义角度细胞分辨率:

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其中代表FOV的角度;表示单元格的行数或列数。

在正常情况下,星点目标总是集中在一个小的圆形连续像素区域,焦平面上的占星能量分布取决于星敏感器中的光学系统,因此光学系统的点扩散功能可以是用过的。为了表示这种能量分布,可以通过二维高斯分布函数来近似,并且80%的主要能量集中在仅为33的像素区域:

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其中:是方差,δ根据价值,星能量的分布也会不同。星敏感器的曝光时间可以与图像灰度值成比例,因此时间将与方差成比例并满足:

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当δ取0.7,等值为5.3的恒星图像中心可以达到255灰度;当恒星高于5.3时,灰度会溢出,并且可以调整曝光系数H的大小。控制灰度溢出。其次,当CCD星敏感器工作时,它非常容易受到大气折射,杂散光,星云和星团等天气条件的影响,其中杂散光受影响最大。当它在夜晚工作时,杂散光较弱,并且对星形图像的影响较小。但是,在白天跑步时,杂散光会更强,这直接影响星形质心的提取精度。这种效应在星图中的主要表现是高亮度,这使得一些具有较高恒星的恒星不易被识别。

单星测量误差有很多种,主要包括A/D转换器引入的量化误差,光学镜头像差,CCD自噪声,细分算法误差,光学镜头畸变和电子电路噪声。错误。对于一个明确的系统星敏感器,要提高自身的测量精度,可以通过以下方法实现:多星统计和多帧统计以及超高精度子像素插值细分方法。前两种是消除自身随机误差的统计方法,以提高测量精度的稳定性。最后一个是扩大星位测量精度的极限,这可以说是一个根本的解决方案。 小编推荐阅读:《星敏感器工作原理》 《什么是星敏感器,星敏感器的应用》

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