浦江一号卫星星敏感器在轨测量精度分析

针对星敏感器在轨运行时的精度评估问题,提出了采用历元差法、滑动窗口法和光轴夹角法综合分析的方法,分别用于评估星敏感器测量噪声,测量总误差,并基于浦江一号卫星提供的星敏感器不同类型的在轨数据进行分析计算.在轨测试结果表明:星敏感器光轴指向精度达到15"(3σ),满足卫星控制系统要求,其三轴稳定度达到0.01°。该方法可用于星敏感器在轨测量精度评估,也可用于星敏感器地面观星精度评估.

采用标记的高速多通道星敏感器图像处理算法

为提高星敏感器测量角分辨率,同时保持高数据更新率,选用四百万门像素、多通道数据并行输出的光电探测器.为解决基于该类探测器的星敏感器图像处理问题,实现快速有效的提取星点质心,设计了一种采用标记的图像处理算法.算法分为多通道标记计算方法和通道边界的目标处理:多通道标记计算方法主要解决通道内的图像处理问题,各通道间并行处理;通道边界的目标处理主要解决当目标跨边界时的拼接问题.在时钟为100 MHz的高频率工况下,采用FPGA基于四级流水线并行处理体系结构实现算法,并实际测试验证.验证结果表明,算法可快速、正确地提取探测器像面上的目标点,提取的星点单星定位精度优于1/172像素,数据更新率优于9.5 Hz,满足星敏感器高精度、高数据更新率要求.