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中 文 摘 要
太 阳 敏 感 器 是 卫 星 上 常 用 的 一 种 姿 态 敏 感 器 。 本 文 依 据 课 题 的 目 标 参 数 , 设
计 了 一 款 自 旋 卫 星 N 型 数 字 太 阳 敏 感 器 , 通 过 单 个 线 阵 CCD 实 现 了 卫 星 两 轴 太
阳 角 输 出 , 具 有 低 功 耗 、 大 视 场 角 和 高 精 度 的 特 点 。 论 文 的 主 要 工 作 有 :
(1) 对 太 阳 敏 感 器 的 相 关 的 原 理 和 应 用 进 行 了 调 研 , 应 用 转 换 矩 阵 进 行 了 理
论 公 式 的 推 导 。 进 一 步 , 通 过 方 案 对 比 , 选 择 了 N 字 形 狭 缝 线 阵 CCD 的 方 案 ,
并 且 依 据 相 关 的 技 术 参 数 , 对 N 字 形 狭 缝 进 行 了 参 数 设 计 。
(2) 推 导 了 含 有 玻 璃 窗 口 的 面 阵 或 线 阵 CCD 与 太 阳 敏 感 器 输 出 精 度 的 关 系 ,
并 进 一 步 推 导 了 线 阵 CCD 在 自 旋 卫 星 上 使 用 时 精 度 与 玻 璃 厚 度 、 自 旋 轴 指 向 、
自 旋 速 度 、 像 素 分 辨 率 、 视 场 角 以 及 更 新 率 的 关 系 , 据 此 对 太 阳 敏 感 器 进 行 了 光
线 引 入 器 设 计 、CCD 选 型 等 整 体 设 计 。
(3) 根 据 功 能 需 求 , 采 用 C8051F021 单 片 机 芯 片 完 成 对 CCD 芯 片 TCD1305
进 行 驱 动 以 及 数 据 采 集 串 口 通 信 , 设 计 完 成 硬 件 电 路 的 调 试 。 通 过 软 件 设 计 , 实
现 了 CCD 的 时 序 驱 动 和 信 号 的 数 据 采 集 。
(4) 设 计 完 成 原 理 样 机 , 并 通 过 平 行 光 管 和 转 台 进 行 了 太 阳 敏 感 器 的 初 步 标
定 和 测 试 实 验 , 采 用 了 一 阶 质 心 距 算 法 提 高 了 系 统 分 辨 率 , 并 通 过 对 实 验 数 据 的
处 理 和 分 析 初 步 证 明 了 设 计 的 可 行 性 。
关 键 词 : 数 字 太 阳 敏 感 器 ;N 字 形 狭 缝 ; 原 理 样 机 ; 测 试 实 验
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