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1、2015年第34卷第1期傳感器與微系統(tǒng)(TransducerandMicrosystemTechnologies)43DOI：10．13873／J．1000-9787(2015)01-0043-04低頻振動對星敏感器成像影響分析鄧長智，王宏力，陸敬輝，崔祥祥，姜偉，喬興(第二炮兵工程大學(xué)，陜西西安710025)摘要：航天器高速飛行產(chǎn)生的不規(guī)則振動會對捷聯(lián)方式安裝的星敏感器星圖成像過程帶來負(fù)面影響。為了提高星敏感器星圖成像質(zhì)量，補(bǔ)償不規(guī)則振動對星圖成像帶來的圖象失真問題，通過采用點擴(kuò)散函數(shù)理論描述運(yùn)動
2、成像過程，從成像機(jī)理角度分析了振動對星圖成像的影響，利用該理論分析結(jié)論仿真得到了不同振動形式影響下的星圖。結(jié)果表明：星敏感器成像過程受到環(huán)境振動影響會產(chǎn)生拖尾、擴(kuò)散、旋轉(zhuǎn)等現(xiàn)象，為星敏感器的減震設(shè)計和星圖還原與提取提高了參考。，關(guān)鍵詞：星敏感器；低頻振動；點擴(kuò)散函數(shù)中圖分類號：TP212．9文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1000-9787(2015)01-0043--04AnalysisoneffectoflowfrequencyvibrationonstarsensorimagingDENGChang—
3、zhi，WANGHong—li，LuJing—hui，CUIXiang-xiang，JIANGWei，QIAOXing(TheSecondArtilleryEngineeringUniversity，Xi’an710025，China)Abstract：Irregularvibrationofhigh-speedspacecraftflightwillbringnegativeinfluencestothestarsensorimagingprocessinstalledinstrapdownmod
4、e．Aimingatimprovingthequalityofstarsensorimagesandcompensatingthedistortioncausedbyirregularvibration，pointspreadfunction(PSF)theoryisadoptedtodescribethemotionimagingprocess，andinfluenceofvibrationonthestarsensorimagingisanalyzedfromtheperspectiveofim
5、agingprocess，afterwhichdifferentsimulationmapsundertheinfluenceofmultipleformsofvibrationsareobtained．Theresultsshowthatthestarsensorimagingprocessisaffectedbyenvironmentvibration，whichresultinsmearing，diffusion，rotationandotherphenomenonandproviderefe
6、renceforstarsensorseismicdesignandstarimagerecognition．Keywords：starsensor；lowfrequencyvibration；piontspreadfunction0引言展了研究，文獻(xiàn)[4~6]結(jié)合振動對星圖的影響機(jī)理進(jìn)行了星光制導(dǎo)技術(shù)是一種依靠星敏感器實現(xiàn)高精度絕對姿一定的分析，但沒有針對影響星敏感器成像振動的頻率加態(tài)測量的新型自主導(dǎo)航技術(shù)，在航天器姿態(tài)測量與控制中以區(qū)分；文獻(xiàn)[7]分析振動頻率的不同會對普通相機(jī)成像發(fā)揮著越來越重
7、要的作用?。其中，以捷聯(lián)方式安裝的星過程帶來不同影響，卻沒有結(jié)合星圖成像的特點，涉及低頻敏感器因其具有結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、啟動時間短、成本低、振動對星圖成像的分析不夠詳細(xì)。此外，不同振動頻率的可維修性強(qiáng)等優(yōu)勢得到廣泛應(yīng)用J。星敏感器的核心部振動會造成不同程度的模糊圖像，低頻振動的振動周期遠(yuǎn)件是CCD相機(jī)，在工程實際中，星敏感器成像過程除受到小于曝光周期，且有著很強(qiáng)的隨機(jī)性，也比高頻更普遍]。光學(xué)系統(tǒng)的衍射、探測器采樣、大氣的擾動等因素影響這些低頻振動與航天器主體的姿態(tài)運(yùn)動高度耦合，嚴(yán)重制外，航天器飛
8、行過程中的復(fù)雜振動環(huán)境也降低了星敏感器約了星敏感器的工作。成像質(zhì)量。其中，振動影響造成的星點拖尾和擴(kuò)散現(xiàn)象更本文從星敏感器星圖成像機(jī)理出發(fā)，針對幾種典型的是限制了導(dǎo)航星提取的精度，甚至可能導(dǎo)致星圖無法正常低頻振動形式，分析了典型低頻振動對星敏感器的影響，并提取。因此，開展振動對星敏感器成像影響分析，對于結(jié)合模擬星圖進(jìn)行了仿真驗證。提高星光制導(dǎo)的性能有著重要的意義。1六自由度星敏感器振動目前，許多學(xué)者圍繞振動對星敏感器星圖成像問題開航天器在空間中的運(yùn)動可用六個自由度進(jìn)行
