深空探测广域双视场光学敏感器导航技术研究

发射人造地球卫星、载人航天和深空探测是人类航天活动的三大领域。在发展人造地球卫星和实施载人航天工程之后，进行深空探测，是我国科学技术发展的必然，是我国航天事业发展的必然。然而，传统的敏感器，如红外地球敏感器、太阳敏感器和星敏感器等，已不能满足我国深空探测的需求。因此，本课题提出了深空探测广域双视场光学敏感器导航技术，即利用中心视场观测恒星，通过恒星光谱特性和星图识别进行姿态确定；利用环形视场观测较近距离天体，利用相应算法进行姿态确定。在本课题中，我们完成了深空探测广域双视场光学敏感器中光学系统部分的设计，并通过实验对所设计的光学系统进行了改进与完善。在计算机中初步设计并实现了深空探测广域双视场光学敏感器的星图识别及图像处理、姿态确定算法。制作了深空探测广域双视场光学敏感器的原理样机。此外为了达到项目研究目的，还自行设计开发了一个基于CMOS图像传感器的成像系统，以实现图像采集、数据处理的一体化，为深空探测广域双视场光学敏感器的小型化和嵌入式做了准备。