[发明专利]一种双折射太阳敏感器及其载体三轴姿态的测量方法

权利要求书

1.一种双折射太阳敏感器，包括：光线过滤模块、单轴晶体镜头、图像传感器和数据处理模块；其特征在于，所述光线过滤模块将光线进行集束，形成较细的入射光线；所述单轴晶体镜头将入射光线进行双折射，形成两条折射光线；所述图像传感器对两束折射光线进行成像；所述数据处理模块用于提取像点中心，并根据两条折射光线计算入射光线的矢量信息，由此计算出载体的三轴姿态信息，具体为：经过直接测量两束折射光线光斑质心确定入射光的俯仰角和偏航角，对两束折射光光斑质心进行连线，确定出入射光的旋转角度，即滚动角。

2.根据权利要求1所述的双折射太阳敏感器，其特征在于，所述单轴晶体镜头的材质为方解石。

3.根据权利要求1或2所述的双折射太阳敏感器，其特征在于，所述光线过滤模块为在单轴晶体镜头的表面设置透光孔；所述透光孔置于单轴晶体镜头外表面的中心位置，所述透光孔的直径不大于0.1mm。

4.根据权利要求1或2所述的双折射太阳敏感器，其特征在于，所述光线过滤模块为在单轴晶体镜头上设置黑色原点；所述黑色原点置于单轴晶体镜头外表面的中心位置，所述黑色原点的直径不大于0.1mm。

5.根据权利要求1或2所述的双折射太阳敏感器，其特征在于，所述光线过滤模块为在单轴晶体镜头前设置凸透镜片；所述凸透镜片设置在单轴晶体镜头之前，其中心与单轴晶体镜头前表面的距离为所述凸透镜片的焦距。

6.一种载体三轴姿态的测量方法，通过在载体上安装权利要求1-5之一所述的双折射太阳敏感器实现，所述方法包括：

步骤1)所述光线过滤模块对太阳光线进行过滤；

步骤2)过滤后的入射光线通过单轴晶体镜头成为双折射光线：o光和e光；

步骤3)利用图像传感器对o光和e光所形成的光斑进行成像；

步骤4)提取o光和e光的光斑质心；

步骤5)利用两束折射光线计算入射光线的矢量信息；

步骤6)根据入射光线和两条折射光线计算载体的三维姿态信息。