星敏感器屬于光電變換電子檢測系統(tǒng),它的檢測目標(biāo)是恒星,其關(guān)鍵元件是光敏感元件[9]。從而構(gòu)成星敏感器的光學(xué)以及檢測與處理單元這三個(gè)主要的性能組分。典型的星敏感器構(gòu)造在下圖2.4之中所示:
星敏感器主要包含三個(gè)性能,分別為光學(xué)敏感、光學(xué)檢測以及光信號處理。這些都離不開光敏感元件。圖4-2為典型星敏感器的相關(guān)構(gòu)造示意圖:
圖2.4星敏感器典型構(gòu)造圖
光學(xué)鏡頭系統(tǒng)以及遮光罩是構(gòu)成光學(xué)單元的兩個(gè)主要部分。光學(xué)鏡頭系統(tǒng)成像是經(jīng)過把星光匯集到檢測組分的核心器件CCD成像平面中開展,最終取得圖像的電信號。遮光罩性能是用來降低來自地球以及太陽等天體的雜散光對于光學(xué)鏡頭成像方面的影響,通常安裝在光學(xué)鏡頭的前面。想要取得星圖,必須先利用檢測單元把觀測瞬時(shí)星敏感器視場對應(yīng)的天區(qū)電信號變換成灰度信號,再把灰度信號變換成星圖。再通過星敏感器的處理模塊對于星圖展開處理,實(shí)現(xiàn)星提取以及星圖識和姿態(tài)明確等過程,通過這個(gè)過程我們能夠得到星敏感器中慣性坐標(biāo)系的姿態(tài)信息[3]。
星敏感器的光學(xué)單元主要有光學(xué)鏡頭和遮光罩兩個(gè)部分組成。其中通過光學(xué)鏡頭系統(tǒng)將星光進(jìn)行匯集,然后在CCD光學(xué)檢測的成像系統(tǒng)上進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換,這樣就可以獲得星光對應(yīng)的電信號。但是,在采集星光的時(shí)候,還會(huì)存在一些大氣散光或者是太陽等天體的雜光影響,這時(shí)候,安裝在光學(xué)鏡頭前方的遮光罩就發(fā)揮了作用。想要取得星圖,必須先利用檢測單元把觀測瞬時(shí)星敏感器視場對應(yīng)的天區(qū)電信號變換成灰度信號,再把灰度信號變換成星圖。然后星敏感器就會(huì)開始處理星圖,通過其中的處理模塊提取相關(guān)的星圖識以及確認(rèn)星姿態(tài),通過對這些信息的提取,星敏感器在處理這些信息的過程中我們就可以獲得慣性坐標(biāo)系標(biāo)示的星姿態(tài)相關(guān)信息[3]。