摘要：提出了一种新型的大视场数字式太阳敏感器设计方法,其光学系统由全景环形光学镜头和滤光膜组成。该敏感器具有视场大、结构简单及功耗低的特点。从工作原理出发,建立了该敏感器模型,并利用搭建的实验平台,对敏感器进行精度标定。设计中,采用非线性最小均方最优解来确定模型中的参数。对测量误差进行分析,消除系统误差后,敏感器的测量精度由0.4°提高到0.02°。测试结果表明此太阳敏感器具有120°×180°的大视场和0.02°的测量精度,能很好满足视场要求较高的姿态确定系统。

摘要：本文提出一种新型的全视场数字太阳敏感器设计方法,其光学系统由全景鱼眼镜头和滤光膜组成。采用低功耗设计,在满足精度的要求下,使其能够适应微小卫星对于数字太阳敏感器功耗的限制。从工作原理出发,建立起该敏感器模型并通过软硬件实现,利用太阳模拟器对数字太阳敏感器进行标定及误差分析。实验表明,基于全景鱼眼镜头的数字太阳敏感器的视场为180°×360°,在160°×360°视场的测量3δ精度优于0.18°,整机功耗150 m W,能够满足微小卫星姿态确定系统对于数字太阳敏感器的需求。

摘要：相对于传统太阳敏感器(热耗为零)而言,国内新研制的数字太阳敏感器线路板上的芯片具有一定热耗。为解决其散热问题,以应用于倾斜地球同步轨道(IGSO)卫星的数字一体化太阳敏感器为例,提出了较为简单有效的热控方案,建立热物理模型对数字太阳敏感器进行组件级热分析,并通过在轨飞行数据验证了设计的合理性。结果表明:对于具有一定热流密度的小尺寸部件而言,在辐射换热面积增幅较为有限的条件下,有效增大其传导换热的热控方案要明显优于加强辐射换热的方案;同时要结合外热流情况,优化选择散热面。此方案可较好地满足印制电路板(PCB)上各芯片结温的一级降额温度指标要求,也可为同类产品的设计提供参考。

摘要：针对现行数字太阳敏感器光学系统的光学材料抗辐照能力不足影响产品寿命,提出在高纯石英玻璃表面加镀高截止深度的截紫外膜取代现役耐辐照石英玻璃。研究了高纯玻璃加镀截紫外膜的方案设计、工艺实现和电离总剂量抗耐辐照试验等。该方法使太敏的光学系统抗辐照能力达到15a寿命的设计指标要求,即在满足可见光波段高透过率的同时紫外波段的透过率低于1%,有效提高了太敏的抗辐照能力。

摘要：综述了当前广泛应用的数字太阳敏感器的原理、系统设计、应用领域和发展现状。首先,叙述了太阳敏感器的工作原理;数字太阳敏感器一般采用小孔成像的原理,包括光学系统、光电探测器和信息处理单元3个部分。其次,介绍了太阳敏感器的光学系统,包括单光孔、单狭缝、多光孔和多狭缝等多种入光形式。然后,从常规光电探测器件和集成了光学系统、图像传感器和信息处理单元的探测器两个层面,说明了太阳敏感器涉及的光电探测器的发展,并介绍了相应的太阳像点中心提取算法。最后,给出了航天太阳敏感器的现有产品及应用现状,讨论了未来航天太阳敏感器面临的挑战和发展趋势。