高数据更新率星敏感器制造技术

本发明专利技术涉及一种高数据更新率星敏感器，包括光学系统及电子学系统；所述光学系统包括光学镜头以及分光棱镜；所述电子学系统包括三个EMCCD成像单元、与所述EMCCD成像单元一一对应连接的数据处理单元、曝光时序控制单元和数据整合与系统监控单元；所述分光棱镜用于将经过光学镜头的光线均匀的分别投射至所述三个EMCCD成像单元以在EMCCD成像单元进行成像；每个数据处理单元用于对对应一个EMCCD成像单元获取的图像进行处理；曝光时序控制单元用于对三个EMCCD成像单元和数据处理单元的工作时序同步控制；所述数据整合与系统监控单元用于对数据处理单元的图像以三个EMCCD成像单元的曝光频率之和进行图像输出。本发明专利技术可实现提高星敏感器数据更新率的目的。

Star Sensor with High Data Update Rate

The invention relates to a star sensor with high data update rate, including an optical system and an electronic system; the optical system includes an optical lens and a splitting prism; the electronic system comprises three EMCCD imaging units, a data processing unit corresponding to the EMCCD imaging unit, an exposure timing control unit and a data integration and system monitoring unit; and the splitting edge. The mirror is used for projecting uniform light passing through the optical lens to the three EMCCD imaging units for imaging in the EMCCD imaging unit; each data processing unit is used for processing the image acquired by the corresponding one EMCCD imaging unit; the exposure timing control unit is used for synchronous control of the working sequence of the three EMCCD imaging units and the data processing unit; and the data integration unit is used for synchronous control of the working sequence of the three EMCCD imaging units and the data processing unit. The system monitoring unit is used to output the image of the data processing unit with the sum of the exposure frequencies of three EMCCD imaging units. The invention can realize the purpose of improving the data update rate of star sensor.

【技术实现步骤摘要】
高数据更新率星敏感器
本专利技术涉及姿态测量敏感设备及星敏感器
，特别是涉及一种高数据更新率星敏感器。
技术介绍
星敏感器的测量原理是通过对星空成像来测量恒星矢量在星敏感器坐标系中的分量，再利用已知恒星精确位置来确定载体相对于惯性坐标系的三轴姿态。传统星敏感器一般在卫星等稳定载体平台中进行慢速高精度姿态测量来修正惯导漂移。近年来随着星惯组合导航技术的不断发展，对星敏感器的要求也越来越高，迫切需要提高星敏感器的姿态测量采样频率以便对高动态载体进行精确的高时间分辨率姿态测量。数据更新率是指星敏感器输出姿态数据的频率，决定了星敏感器测姿的时间分辨率。制约数据更新率提高的主要因素有积分(曝光)时间和数据处理时间。星敏感器要对特定星等以上恒星清晰稳定成像，就需要对星点目标持续曝光，如果积分时间过短则无法探测到暗弱恒星；在成像后星敏感器还需要数据处理时间进行星识别和姿态计算。受焦距、体积、重量的限制，星敏感器光学系统口径无法大幅提高，目前大多数星敏感器积分时间需30ms至100ms，即使优化算法缩短数据处理时间，数据更新率也只能到5Hz至10Hz，并且在现有星敏感器体系结构下，数据更新率难本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高数据更新率星敏感器，其特征在于，包括光学系统及电子学系统；所述光学系统包括光学镜头以及分光棱镜；所述电子学系统包括三个EMCCD成像单元、与所述EMCCD成像单元一一对应连接的数据处理单元、曝光时序控制单元和数据整合与系统监控单元；所述分光棱镜用于将经过光学镜头的光线均匀的分别投射至所述三个EMCCD成像单元以在EMCCD成像单元进行成像；每个数据处理单元用于对对应一个EMCCD成像单元获取的图像进行处理；曝光时序控制单元用于对三个EMCCD成像单元和数据处理单元的工作时序同步控制；所述数据整合与系统监控单元用于对数据处理单元处理的图像以三个EMCCD成像单元的曝光频率之和进行输出。

【技术特征摘要】
1.一种高数据更新率星敏感器，其特征在于，包括光学系统及电子学系统；所述光学系统包括光学镜头以及分光棱镜；所述电子学系统包括三个EMCCD成像单元、与所述EMCCD成像单元一一对应连接的数据处理单元、曝光时序控制单元和数据整合与系统监控单元；所述分光棱镜用于将经过光学镜头的光线均匀的分别投射至所述三个EMCCD成像单元以在EMCCD成像单元进行成像；每个数据处理单元用于对对应一个EMCCD成像单元获取的图像进行处理；曝光时序控制单元用于对三个EMCCD成像单元和数据处理单元的工作时序同步控制；所述数据整合与系统监控单元用于对数据处理单元处理的图像以三个EMCCD成像单元的曝光频率之和进行输出。2.根据权利要求1所述的高数据更新率星敏感器，其特征在于，所述分光棱镜包括分光面相平行的第一分光棱镜及第二分光棱镜；所述镜头的中心轴与第一分光棱镜及第二分光棱镜的分光面成45度角设置；其中一个EMCCD成像单元的中心轴与第一分光棱镜的分光面成45度角并与镜头的中心轴垂直，其中一个EMCCD成像单元的中心轴与第二分光棱镜的分光面成45度角并与镜头的中心轴垂直；所述第一分光棱镜及第二分光棱镜设置镜头于另一个中心轴与镜头的中心轴重合的EMCCD成像单元之间，所述第一分光棱镜靠近所述光学镜头，所述第二分光棱镜靠近所述另一个EMCCD成像单元。3.根据权利要求2所述的高数据更新率星敏感器，其特征在于，所述第一分光镜的透射反射光强比为2:1，第二分光...

【专利技术属性】
技术研发人员：何家维，何昕，魏仲慧，刘洋，穆治亚，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：吉林,22