星光折射自主导航星敏感器及光学系统设计研究

基于星光折射间接敏感地平自主导航星敏感器的工作原理，详细分析了星光折射星敏感器的探测参数设计，包括探测谱段、恒星观测视场、探测概率及阈值星等、恒星探测能力等。星光折射星敏感器的观测视场分为折射星与非折射星两部分，对折射星的观测视场随轨道高度增加而减小；受限于大气光谱吸收，观测折射星的谱段宜选择600~900 nm，探测信噪比随大气折射高度降低而减小。采用高灵敏度的背薄电荷耦合器件(CCD)以及精度达到微米级的无热化光学系统匹配设计。结果表明，光学系统像质良好，单一星敏感器单星测量精度达到1″，满足目前航天自主导航对姿态及位置测量精度的需求。