星敏感器遮光系統(tǒng)雜光抑制性能分析.pdf

1、隨著航天事業(yè)的發(fā)展，星敏感器在空間飛行器姿態(tài)確定方面的應(yīng)用得到世界各國的廣泛關(guān)注。星敏感器工作在系統(tǒng)視場外有強(qiáng)烈輻射源（如太陽、月亮、地球）的惡劣環(huán)境中，主要針對空間弱小運(yùn)動目標(biāo)成像，背景雜光嚴(yán)重影響星敏感器的姿態(tài)測量精度。因而，針對星敏感器系統(tǒng)在軌應(yīng)用時(shí)的雜光抑制需求，開展系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)、雜光抑制性能仿真、驗(yàn)證與評估具有重要的理論研究意義及實(shí)際工程應(yīng)用價(jià)值。本文主要圍繞以下三個(gè)方面開展研究工作：
　　首先，開展星敏感器遮光系統(tǒng)

2、雜光抑制結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究。分析系統(tǒng)雜光產(chǎn)生的機(jī)理，提出遮光系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則，根據(jù)后端接入的光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)完成遮光系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，包括遮光罩外形尺寸的設(shè)計(jì)、擋光環(huán)位置的設(shè)計(jì)，計(jì)算獲得相應(yīng)設(shè)計(jì)參數(shù)。同時(shí)，基于獲得的設(shè)計(jì)參數(shù)在SolidWorks機(jī)械設(shè)計(jì)軟件中完成結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建，并將該結(jié)構(gòu)模型導(dǎo)入Tracepro光學(xué)分析軟件中，為后續(xù)遮光系統(tǒng)的雜光抑制性能分析提供模型輸入。
　　其次，開展星敏感器遮光系統(tǒng)雜光抑制性能仿真研究。根據(jù)輻射傳

3、輸理論，，提出基于光學(xué)材質(zhì)散射特征描述函數(shù)-雙向反射分布函數(shù)進(jìn)行雜光抑制性能仿真的方法。基于設(shè)計(jì)的遮光系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)、材質(zhì)物性參數(shù)以及光照條件，利用Tracepro光學(xué)分析軟件仿真獲得遮光罩入口與出口的能量分布。根據(jù)雜光抑制的仿真結(jié)果，構(gòu)建合理的雜光抑制性能評估的指標(biāo)體系，實(shí)現(xiàn)遮光系統(tǒng)雜光抑制性能的定量評估。
　　最后，開展星敏感器遮光系統(tǒng)雜光抑制性能實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證研究。搭建星敏感器遮光系統(tǒng)雜光抑制性能驗(yàn)證的實(shí)驗(yàn)平臺，測量獲得雜光能量分