基于CCD 圖像傳感器的星敏感器
電荷耦合器件（CCD）體積小，重量輕，功耗低，耐沖擊，可靠性高，像元尺寸及位置固定，對磁場不敏感，適合空間應(yīng)用需要，自70年代中期美國率先研發(fā)出基于CCD的星敏感器后，一直作為主流的圖像傳感器應(yīng)用于星敏感器。
?。?）德國 Jena-Optronik 的 ASTRO 系列
該公司的第一款星敏感器是 ASTRO 1，1984 年研制，1989年應(yīng)用于MIR（和平）空間站上。其后的 ASTRO 5 是全自主星敏感器，重量輕、功耗小、價(jià)格便宜，但橫滾軸精度較差，需要兩枚同時(shí)工作以提高精度。ASTRO 10 為分體式結(jié)構(gòu)，電子模塊與光敏模塊分離，主要應(yīng)用于近地軌道的各類衛(wèi)星（SAR-Lupe，TerraSAR，DARPA’s Orbital Express，我國的 HJ-1 與 FY-3 等）。ASTRO 10 集高精度低功耗低重量低成本等優(yōu)點(diǎn)于一身，是全自主式星敏感器。
主要特點(diǎn)是：內(nèi)置星表，無須先驗(yàn)知識(shí)定姿，遮光罩的遮光角可以自定。自主溫控或者由飛行器控制。電子模塊和敏感器頭部相互獨(dú)立，依靠電纜連接，便于在飛行器上的安裝與調(diào)整。電子接口可選?？煽啃愿?，在軌壽命長，抗輻射性能好。ASTRO 15 （圖 1）是 Jena-Optronik 目前最先進(jìn)的自主式星敏感器，具有高度的可靠性、耐用性和廣泛的適用性。被波音公司選定為 Boeing 702 platform 衛(wèi)星的標(biāo)準(zhǔn)配置。同 ASTRO 10 相比，ASTRO 15 尺寸重量增大，視場基本不變，觀星能力增強(qiáng)，單星精度提高，定姿時(shí)間縮短。
圖 1 ASTRO 15 星敏感器
（2）法國SODERN的星敏感器
SED12 是 SODERN 公司第一款 CCD 星敏感器，自 1989 年在蘇聯(lián) GRANAT 上使用以來 10 年無故障，三倍于設(shè)計(jì)壽命。1997 年開始研制的 SED 16 于 2001 年 5 月隨 SPOT5 衛(wèi)星首飛成功，SED16 可用于地球觀察、科學(xué)探測、深空探測、地球同步軌道、ISS cargo 等多種任務(wù)，現(xiàn)在大量被客戶采購。
SED26（圖 2）是 SED16 的 ITAR （國際軍品貿(mào)易條例）的自由版本。同樣是多用途、全自主，可提供三軸姿態(tài)和載體運(yùn)動(dòng)角速度的星敏感器。
最新的 SED36 是專門為 Pléiades 衛(wèi)星提供高姿態(tài)精度的星敏感器，設(shè)計(jì)源自SED26，使用同樣的子部件，優(yōu)化了熱-機(jī)械設(shè)計(jì)，對光學(xué)畸變進(jìn)行了精確的校正，升級(jí)了星表，增加了導(dǎo)航星數(shù)目。一體結(jié)構(gòu)改為分體結(jié)構(gòu)，以增強(qiáng)散熱。
圖 2 SED26 星敏感器（無遮光罩）
?。?）美國 Lockheed Martin 的 AST-301
AST-301（圖 3）作為主要的姿態(tài)傳感器應(yīng)用在 JPL 2003 年 1 月發(fā)射的空間紅外望遠(yuǎn)鏡裝置（SIRTF） 上。為實(shí)現(xiàn) SIRTF 的要求，使用兩個(gè)冗余 AST-301 自主式星敏感器?？梢?2 Hz 的頻率輸出姿態(tài)四元數(shù)，X/Y，Z 軸精度分別達(dá)到 0.18/0.18 arcsec， 5.1arcsec， 優(yōu)于 AST-201 星敏感器 5.5 倍。
AST-301 使用 ACT 星表，71，830 顆導(dǎo)航星，星圖的質(zhì)心算法提高到 1/50像素的水平，并優(yōu)化姿態(tài)估算。使用自主式延時(shí)積分（TDI）完成 X 軸向的圖像移動(dòng)補(bǔ)償，防止由于飛行器的運(yùn)動(dòng)造成的精度降低。Y 軸向使用圖像移動(dòng)調(diào)節(jié)（IMA）處理圖像拖尾，使合成圖像信噪比最大，這樣可以在 0.42 °/s 的速度下做到精確跟蹤。沒有任何先驗(yàn)信息的條件下，全天任何地方 3 s 內(nèi)成功獲得姿態(tài)的概率為 99.98%。