基于STK的卫星星敏感器视场仿真研究

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1、第28卷第7期计算机仿真2011年7月文章编号：1006—9348(2011)0r7—0083一04基于STK的卫星星敏感器视场仿真研究张辉，郝永杰(中国科学院光电技术研究所，四川成都610209)摘要：研究卫星无陀螺姿态稳定性优化控制问题，针对在轨星敏感器可能会受到太阳光、月光、地气光等杂散光的干扰，从而降低星敏感器姿态测量精度以及有效姿态率等。首先建立了星敏感器视场遇杂散光的数学模型。为解决上述问题．提出用S砒eII沁1bol鼬t(蜘()仿真软件进行了杂散光进入星敏感器视场的仿真，并给出了星敏感器遇杂散光的时间段、持续时长等

2、信息。研究方法和仿真结果适用于对任意轨道卫星的星敏感器视场进行杂散光研究。并可用来优化星敏感器在星上的安装方位，对星敏感器的工程设计提供科学指导作用。’关键词：仿真；星敏感器；视场；杂散光；卫星(仿真)工具包中图分类号：V448．2文献标识码：ASimulationforViewFieldofStarSe璐orBasedonSTKZHANGHui，HAOYong—jie(IIlstituteof0砸c8舳dElectroIlicB，Clline∞Academy0fScienc∞，ChengduSich啪610209，CIli触)

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6、，肌dtl】Iemetllodc明bellsedtooptimi比me耐entation0fstarsensorinstalledontIlesateUite，锄dguidetIleen舀neer．ingimplementati∞ofstar髓璐or．KEYWORDS：SimtIlation；Starse脚r；Vi删field；Straylight；sTKl引言随着星敏感器技术水平的不断提高，星敏感器在卫星的无陀螺姿态和角速率确定、提高卫星机动能力、自主导航等多方面呈现出良好的应用前景。但是由于杂散光(太阳光、月光、地气光、星上

7、物体反射光等)的干扰，使得星敏感器像面背景噪声提高，从而影响星点提取的准确性，更有甚者，星点会被淹没在背景杂光中，导致星敏感器无法正常工作。因此，围绕星敏感器的抗杂散光问题展开研究¨。31是当前星敏感器研究的一项重要内容。一方面，可以通过提高星敏感器软硬件工作性能来提高星敏感器本身的抗杂光能力；另一方面，可以通过分析和优化星敏感器在星上的安装方位来尽可能避免杂散光对星敏感器的影响。本文正是基于后者，对星敏感器的抗杂散光问题进行分析和研究。星敏感器在星上基金项目：民用航天预先研究项目(c5220062303)；中国科学院西部之光“

8、西部博士资助项目”(A08K020)收稿日期：2010一05—23修回日期：2010一06—22的安装方位需要结合卫星的运行轨道、星上其它物体的安装方位以及星敏感器本身的性能(太阳保护角、月亮保护角、地气光保护角等指标)等综合考虑来确定。satemte‰ll(it(S1x)仿真软件Ho可以快速方便地分析复杂任务、获得易于理解的图表和文本形式的分析结果，以确定最佳解决方案，因此，STK是航天任务分析中的常用工具和手段”刊。文献[3]便利用STK＼Mauab无缝接口与Madab程序进行动态数据交互，建立了星敏感器视场分析模型，并完成

9、了杂散光进入星敏感器视场可视化仿真。考虑到STK本身具备强大的分析和可视化功能，本文仅利用sTK来实现杂散光进入星敏感器视场的仿真分析。该方法无需其他编程环境，只在弧中进行场景建立、对象添加、参数设置、报告／图表生成、数据分析等工作，分析方法简单快捷，生成的星敏