直接太阳成像星体跟踪器制造技术

本申请公开一种直接太阳成像星体跟踪器的系统和方法。某示例公开了一种直接太阳成像星体跟踪器，其包括成像传感器和挡板。挡板包括星体端口、太阳端口和分束器。星体端口被配置为对第一观察环境成像，而太阳端口被配置为对包含太阳的第二观察环境成像。分束器被配置为将来自星体端口和太阳端口的电磁辐射组合成组合图像。在各种示例中，本公开描述的系统和技术允许星体跟踪器同时观察太阳和星体。和技术允许星体跟踪器同时观察太阳和星体。

【技术实现步骤摘要】
直接太阳成像星体跟踪器

技术介绍

[0001]传统的星体跟踪器没有被配置为观察太阳。用传统的星体跟踪器观察太阳会洗消星体跟踪器的视野而导致没有有用的数据。传统的星体跟踪器有时会配备一个滤光器轮，以允许星体跟踪器在某些配置下观察太阳。然而，这样的配置要求一个机构来移动滤光器轮，这增加了复杂性和重量，并且滤光器阻碍了星体的观察，从而阻碍了对太阳和星体两者的同时观察。

技术实现思路

[0002]本公开描述了用于直接太阳成像星体跟踪器(direct sun imaging star tracker)的方法和系统。在某个示例中公开了一种航天器，其包括航天器结构和耦接到航天器结构的星体跟踪器。航天器结构包括成像传感器以及靠近成像传感器布置的挡板，该成像传感器被配置为通过组合视路接收电磁辐射。挡板包括星体端口、太阳端口以及分束器，其中星体端口被配置为通过第一路径接收与第一观察环境相关联的第一电磁辐射，太阳端口被配置为通过第二路径接收与第二观察环境相关联的第二电磁辐射并被配置为衰减第二电磁辐射的幅度，分束器被配置为接收第一路径的第一电磁辐射和第二路径的第二电磁辐射并被配置为将第一电磁辐射和第二电磁辐射组合到组合视路中。
[0003]在另一个示例中，公开了一种星体跟踪器。星体跟踪器包括成像传感器以及靠近成像传感器布置的挡板，其中成像传感器被配置为通过组合视路接收电磁辐射。挡板包括星体端口、太阳端口以及分束器，其中星体端口被配置为通过第一路径接收与第一观察环境相关联的第一电磁辐射，太阳端口被配置为通过第二路径接收与第二观察环境相关联的第二电磁辐射并被配置为衰减第二电磁辐射的幅度，分束器被配置为接收第一路径的第一电磁辐射和第二路径的第二电磁辐射并被配置为将第一电磁辐射和第二电磁辐射组合到组合视路中。
[0004]在另一个示例中，公开了一种方法。该方法包括定位星体跟踪器，以使包含太阳的第二观察环境处于星体跟踪器的太阳端口的视野内，并使不同于第二观察环境的第一观察环境处于所述星体跟踪器的星体端口的视野内，其中太阳端口被配置为衰减第二观察环境的视野的幅度；以及用星体跟踪器的成像传感器对第一观察环境和第二观察环境成像。
[0005]在此描述了根据本公开的专利技术特征的说明性、非排他性示例。下面参考附图进一步描述这些和其他示例。
附图说明
[0006]通过参考以下结合附图的描述可以最好地理解本公开，附图示出了各种示例。
[0007]图1依据一些示例示出了卫星飞行器。
[0008]图2依据一些示例示出了卫星飞行器的框图。
[0009]图3A依据一些示例示出了直接太阳成像星体跟踪器的侧视图。
[0010]图3B依据一些示例示出了图3A中直接太阳成像星体跟踪器的另一示例的侧视图。
[0011]图4A依据一些示例示出了另一直接太阳成像星体跟踪器的侧视图。
[0012]图4B依据一些示例示出了另一直接太阳成像星体跟踪器的侧视图。
[0013]图5依据一些示例示出了示例性直接太阳成像星体跟踪器操作的流程图。
[0014]图6A
‑
D依据一些示例示出了由直接太阳成像星体跟踪器获取的示例图像。
[0015]图7A和图7B是依据一些示例示出的用于操作直接太阳成像星体跟踪器系统的技术的流程图。
[0016]图8A和图8B是依据一些示例的直接太阳成像星体跟踪器的挡板的图示。
[0017]图9A和图9B是依据一些示例的直接太阳成像星体跟踪器的图示。
具体实施方式
[0018]在以下描述中，阐述了许多具体细节以提供对所呈现概念的透彻理解。可以在没有这些特定细节中的一些或全部的情况下实践所呈现的概念。在其他情况下，没有详细描述众所周知的过程操作以避免不必要地模糊所描述的概念。虽然将通过具体示例描述一些概念，但应理解这些示例并非旨在限制。
[0019]引言
[0020]本公开描述的是直接太阳成像星体跟踪器及其操作技术。在某些示例中，公开了直接太阳成像星体跟踪器。该星体跟踪器包括成像传感器和挡板，其中成像传感器被配置为通过组合视路接收电磁辐射。挡板被布置成靠近成像传感器并且包括星体端口、太阳端口和分束器。星体端口被配置为通过第一路径接收与第一观察环境相关联的第一电磁辐射。太阳端口被配置为通过第二路径接收与第二观察环境相关联的第二电磁辐射并被配置为衰减第二电磁辐射的幅度。分束器被配置为接收第一路径的第一电磁辐射和第二路径的第二电磁辐射并被配置为将第一电磁辐射和第二电磁辐射组合到组合视路中。在某些示例中，星体跟踪器被耦接到航天器结构。
[0021]在各种示例中，本公开描述的系统和技术允许星体跟踪器同时观察太阳和星体两者。这样的系统和技术允许星体跟踪器利用星体以用于导航和其他目的，于此同时继续观测太阳。在某些示例中，星体跟踪器是航天器的一部分，但其他示例包括星体跟踪器作为其他运载工具或结构的一部分，例如地面天文台、飞行器、船舶等。
[0022]航天器示例
[0023]图1依据一些示例示出了一种卫星飞行器。图1示出了包括航天器结构102的航天器100。在各种示例中，航天器结构102为航天器100的主要结构。因此，航天器100的各种系统被布置在航天器结构102内或以其他方式耦接到(例如，直接或间接连接到)航天器结构102。航天器结构102由任何适合航天器构造的金属、复合材料或其他材料构成。航天器结构102可以包括一个或多个推进系统、电气系统、导航系统、仪器、动力管理系统、逻辑系统和其他此类系统。
[0024]例如，航天器结构102包括星体跟踪器104、航天器仪器106和动力系统108。在某些示例中，航天器仪器106是在航天器100的操作中使用的仪器。因此，例如，航天器仪器106是观测仪器(例如望远镜)、数据仪器(例如全球定位系统)和/或其他此类仪器。在某些示例中，动力系统108是太阳能电池板、电池、燃料箱和/或被配置为为航天器100产生和/或储存动力的其他此类系统。
[0025]在某些示例中，星体跟踪器104被配置为确定一颗或多颗星体相对于航天器100的位置。星体跟踪器104允许确定星体相对于航天器100的位置，例如，以便允许航天器100的导航。在公开描述的某些示例中，星体跟踪器104包括挡板，其允许星体跟踪器104同时对星体和太阳成像。
[0026]图2依据一些示例示出了卫星飞行器的框图。图2示出了航天器结构102的框图。星体跟踪器104和航天器仪器106被耦接到航天器结构102并/或被布置在航天器结构102内。在某些示例中，航天器仪器106如本公开所描述并且用于执行航天器100的操作。
[0027]星体跟踪器104被配置为跟踪星体(例如，用于航天器100的导航)。在某些示例中，星体跟踪器104被配置为在对星体成像的同时也对太阳成像。星体跟踪器104包括成像传感器112和挡板114。成像传感器112被配置为接收电磁辐射(例如，可见光、紫外线、红外线或其他波段内的电磁辐射)并提供来自电磁辐射的图像。在各种本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种星体跟踪器(104)，包括：成像传感器(112)，其被配置为通过组合视路(130)接收电磁辐射；以及挡板(114)，其被布置成靠近所述成像传感器(112)并且包括：星体端口(118)，其被配置为通过第一路径(128)接收与第一观察环境(304)相关联的第一电磁辐射；太阳端口(120)，其被配置为通过第二路径(126)接收与第二观察环境(302)相关联的第二电磁辐射，并被配置为衰减所述第二电磁辐射的幅度；以及分束器(122)，其被配置为接收所述第一路径(128)的所述第一电磁辐射和所述第二路径(126)的所述第二电磁辐射，并且被配置为将所述第一电磁辐射和所述第二电磁辐射组合到所述组合视路(130)中。2.根据权利要求1所述的星体跟踪器(104)，其中所述太阳端口(120)被配置为衰减99％或更多的接收到的所述第二电磁辐射的所述幅度。3.根据权利要求1所述的星体跟踪器(104)，其中所述第一路径(128)与所述第二路径(126)不平行。4.根据权利要求1所述的星体跟踪器(104)，还包括控制器(110)，其被配置为：接收(506)来自所述成像传感器(112)的成像数据；并且基于所述成像数据输出(512)图像(604)，其中所述图像(604)与所述第一观察环境(304)和所述第二观察环境(302)两者相关联。5.根据权利要求4所述的星体跟踪器(104)，其中所述第一观察环境(304)为天空(300)的第一部分，其中所述第二观察环境(302)为所述天空(300)的第二部分，并且其中所述图像(604)组合所述第一观察环境(304)和所述第二观察环境(302)两者。6.根据权利要求1所述的星体跟踪器(104)，其中所述太阳端口(120)被配置为将所述第二电磁辐射衰减至第一水平，以允许用所述星体端口(118)对一个或多个星体(308)且用所述太阳端口(120)对太阳(306)进行同时成像。7.根据权利要求1所述的星体跟踪器(104)，其中所述成像传感器(11...

【专利技术属性】
技术研发人员：T，
申请(专利权)人：波音公司，
类型：发明
国别省市：