面向空基平台应用的星敏感器系统设计与仿真

发布时间：2023-05-18 21:28

　　近年随着星惯组合导航技术的不断发展,星敏感器导航技术正由单纯的空间应用逐渐向更广泛的空基平台领域发展。开展高精度、全天时、全天候星敏感器关键技术研究具有重要的研究意义及迫切的应用需求。本文针对星敏感器技术发展的新趋势,开展空基平台星敏感器系统设计、星敏感器星图仿真以及星图仿真模型验证研究,具体研究工作包括以下几个方面:(1)星敏感器系统设计。从星敏感器工作原理与设计需求出发,基于星敏感器工作谱段完成了探测器选型、光学系统设计以及杂光抑制结构设计。最后,针对设计的星敏感器系统完成了探测能力分析。分析结果表明:若信噪比的阈值设为5时,在夜间环境中,可以实现对6.8等星的探测;在白天环境中,可以实现对5.5等星的探测,解决了空基平台星敏感器系统难于设计的问题。(2)星敏感器星图仿真。根据星敏感器成像仿真机理研究,构建了综合考虑各种耦合关系的星敏感器系统链路成像仿真模型。基于构建的仿真模型,设计成像仿真流程,模拟实际工作过程完成了动态星图序列的仿真生成。通过软件的结构设计、功能设计以及界面设计完成了星敏感器星图仿真软件的设计与实现,为后续星敏感器成像仿真模型验证提供了图像数据输入,解决了成像链...

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究的目的与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 空基平台星敏感器的发展
        1.2.2 星图仿真技术研究
        1.2.3 星图质量评价研究
    1.3 本文主要研究内容及研究思路
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 研究思路
第2章 空基平台星敏感器系统设计
    2.1 引言
    2.2 星敏感器工作原理分析
        2.2.1 工作原理
        2.2.2 设计需求
    2.3 星敏感器成像系统设计
        2.3.1 探测器件选型
        2.3.2 光学系统设计
        2.3.3 遮光系统设计
    2.4 星敏感器探测能力分析
        2.4.1 夜间探测能力
        2.4.2 白天探测能力
    2.5 本章小结
第3章 空基平台星敏感器系统成像仿真
    3.1 引言
    3.2 成像链路模型构建
        3.2.1 链路模型分析
        3.2.2 系统响应模型
        3.2.3 成像模糊模型
        3.2.4 成像噪声模型
        3.2.5 星点选取模型
    3.3 星图序列仿真生成
        3.3.1 成像仿真流程
        3.3.2 成像仿真结果
    3.4 成像仿真软件实现
        3.4.1 软件结构设计
        3.4.2 软件功能设计
        3.4.3 软件界面设计
    3.5 本章小结
第4章 星敏感器系统成像仿真模型验证
    4.1 引言
    4.2 成像仿真模型验证方案
        4.2.1 图像预处理
        4.2.2 指标体系构建
        4.2.3 模型验证方法
    4.3 成像仿真模型验证结果
        4.3.1 像斑大小
        4.3.2 信噪比
        4.3.3 平均灰度
        4.3.4 灰度集中度
    4.4 本章小结
结论
参考文献
致谢



本文编号：3819025