机载全天时星敏感器参数设计及实验

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随着现代导航技术的不断发展 ，机载导航系统发展 出了全球定位系统(GPS)，惯性导航 系统(INS)，天文导航系统(CNS)等多种导航系统，其中天文导航系统具有 自主性强 、隐蔽性好 、精度高等优点 ，可与惯性导航系统及全球定位系统组合定位 ，形成优势互补 ，特别适用于长航时、远程飞行器 自动导航n1。

天文导航系统的核心部件是可全天时工作 的星敏感器 ，其最大的困难之-是要克服 白天天空背景的强烈辐射 ，将星点 目标和天空背景分割。国外对全天时星敏感器研究开展的较早[2-4]，其中美国诺格公司研制 的星光导航用星敏感器 能够在 白天 观测到3.5等星 。国内对 白天探测星体 目标 的研究起步较晚 ，中国科学 院长春光学精密机械与物理研究所开展 了-系列 白天观测恒星 目标 的实验研究[541，朱耆祥研究了白天在地面用大口径望远镜对观测恒星 目标的探测的可行性 ，魏合理等人分析了白天用 CCD观测恒星可探测 的极限星等 ，樊巧云等人研究 了全天时星敏感器可探测星等与轨道高度、观测角度 、工作光谱等的关 系 ”，钟兴等人对机载导航 白天星敏感器的探测性能做 了初 步 的理论分 析及实验研究[121，但国内 目前仍缺少对全天时星敏感器设计方法 的研究 ，特别是机载应用 的全天时星敏感器系统参数设计方法。

文 中从理论上推导全天时星敏感器探测信噪 比公式 ，分析探测信噪比和系统参数的关系 ，给出机载应用的全天时星敏感器参数设计方法 ，并设计研制了地面原理样机 ，通过地面测试实验验证设计方法正确性 。

1 全天时星敏感器探测原理使用 CCD在 白天探测恒星 目标 的难点是从强背景辐射 的天空图像 中提取 出星点像 ，根据光 电探测系统原理，白天星体探测信噪比计算公式为：SNR： (1) 、/B6式 中： 为 CCD接收到的光电子数 ；B6为 CCD接 收的天空背景辐射引起 的散粒噪声 ；N为系统暗电流噪声 、转移噪声等其他噪声的总和。