星敏感器是以恒星為參照系，以星空為工作對象的高精度空間姿態(tài)測量裝置，通過探測天球上不同位置的恒星并進行解算，為衛(wèi)星、洲際戰(zhàn)略導彈、宇航飛船等航空航天飛行器提供準確的空間方位和基準，并且與慣性陀螺一樣都具有自主導航能力，具有重要的應用價值。
星敏感器的研究發(fā)展與應用已歷經(jīng)半個多世紀，隨著新材料，新器件的出現(xiàn)和工藝技術的進步，精度提高，功耗減小，成本降低，應用領域日益廣泛的新型星敏感器不斷推出。因此，及時收集整理分析比較國外星敏感器的信息，有利于國內(nèi)有關姿態(tài)測量控制技術的發(fā)展。
在未來星敏感器應該會得到廣泛的應用，跟隨小編一起來了解一下關于星敏感器的工作原理吧。
星敏感器工作原理
CCD 星敏感器主要由外圍電路部分，信號檢測部分，模擬信號處理部分，數(shù)據(jù)采集存儲部分、數(shù)據(jù)處理部分以及對外接口部分組成。
信號檢測模塊包括遮光罩、光學 系統(tǒng)、CCD 探頭線路、CCD 光電轉換器和光學鏡頭等幾個部分，被捕獲到的星體經(jīng)過光學鏡頭進行成像，然后由 CCD 組件把星體的光能量轉換為模擬電信號，把此電信號再進行處理后，送入數(shù)據(jù)采集存儲部分再進行模數(shù)轉換與數(shù)據(jù)采集處理。
當 CCD 攝像頭捕獲到的星圖按數(shù)字的方式存儲于內(nèi)存中時，數(shù)據(jù)處理模塊便會對已經(jīng)數(shù)字化后的星圖進行星點提取和星點坐標計算以及星圖識別處理，并將星體所形成的像點與導航星庫進行匹配，經(jīng)分析可得到與像點相互對應的星體在天球坐標系中的位置坐標，最后由此指向完成載體姿態(tài)最終的確定。
? ? ? ? 其具體工作原理如下，首先星敏感器將捕獲到的星圖與導航星基準庫進行比對，而后利用識別技術得出星圖中的恒星體在天球坐標系下的坐標：
天球系下恒星體的坐標投影到像空間系為：
星敏感器的敏感光軸在天球坐標系下的坐標（α，δ）為：
其中，f 表示星敏感器的相機主距；α，δ表示天球的赤經(jīng)，緯經(jīng)；l 表示加速度計到原點的距離；a，b，c 表示載體坐標系。