全天時星敏感器視場選通成像系統(tǒng)的微開關陣列設計

方亮，汪為民，王強，程欣，范真節(jié)，張輝，趙汝進，劉恩海

（1 中國科學院光電技術研究所，成都 610209）

（2 中國科學院光電精密測量技術重點實驗室，成都 610209）

（3 微細加工光學技術國家重點實驗室，成都 610209）

（4 中國科學院大學，北京 100049）

（5 重慶大學 新型微納器件與系統(tǒng)技術國防重點學科實驗室，重慶 400044）

0 引言

星敏感器是一種以恒星作為參考源的姿態(tài)測量敏感器，具有精度高、抗干擾性強、可不依賴其他設備進行全自主姿態(tài)確定的優(yōu)點，已在衛(wèi)星平臺上得到廣泛應用［1］。將星敏感器由大氣層外太空環(huán)境擴展到近地空間環(huán)境使用，可使艦船、飛機、高空氣球等近地空間平臺擺脫對衛(wèi)星導航系統(tǒng)的依賴，具有廣泛的應用前景［2-4］。

相比于天基星敏感器，近地空間星敏感器面臨著強烈天空背景光的干擾，為了能夠在強天光背景條件下實現(xiàn)對暗弱恒星目標的探測，需要采用一定的方法抑制天空背景光，提高系統(tǒng)的探測信噪比。目前，常用的天空背景光抑制方法是通過紅外光譜濾波，同時減小探測器單像素立體角來實現(xiàn)的［5-7］。2006年8月，美國Northrop 公司研制的LN-120G 天文/慣導導航系統(tǒng)在RC-135 電子偵察機上完成了首次飛行試驗。該系統(tǒng)采用小視場設計，視場內只探測單顆恒星目標，使用機械轉臺等伺服機構對視場內的單顆恒星進行跟蹤，無法利用傳統(tǒng)多星匹配的方式實現(xiàn)自主定姿［8］。2008年美國Trex Enterprises 公司申請專利提出了一種自動天文導航系統(tǒng)［9］。該系統(tǒng)通過觀測來自多顆恒星的K 波段或H 波段的近紅外光來進行晝夜導航。……