[发明专利]一种高精度的星敏感器

摘要

一种高精度的星敏感器，包括恒星星像坐标采集单元和恒星星像坐标数据处理单元，恒星星像坐标采集单元包括三个图像传感器、三个A/D转换芯片、第一FPGA驱动单元、第一SRAM存储单元和LVDS芯片，第一FPGA驱动单元并行地完成三个图像传感器的驱动和恒星星像坐标提取，恒星星像坐标数据处理单元包括RS422通信单元、第二FPGA驱动单元、DSP控制单元、FLSAH存储单元和第二SRAM存储单元；每个图像传感器都有独立的镜头，三个镜头的光轴指向两两互相垂直，第一FPGA驱动单元通过LVDS芯片与第二FPGA驱动单元连接，第二FPGA驱动单元与DSP控制单元、FLSAH存储单元、第二SRAM存储单元连接。本发明弥补了各视场之间的时间存在相位差和滚动轴姿态精度差的缺点；减少了体积和功耗；提高了数据可靠性。

主权项

一种高精度的星敏感器，包括恒星星像坐标采集单元和恒星星像坐标数据处理单元，其特征在于：恒星星像坐标采集单元包括三个图像传感器、三个A/D转换芯片、第一FPGA驱动单元、第一SRAM存储单元和LVDS芯片，恒星星像坐标数据处理单元包括RS422通信单元、第二FPGA驱动单元、DSP控制单元、FLSAH存储单元和第二SRAM存储单元；每个图像传感器都有独立的镜头，三个镜头的光轴指向两两互相垂直，每个图像传感器分别通过A/D转换芯片与第一FPGA驱动单元连接，第一SRAM存储单元与第一FPGA驱动单元连接，第一FPGA驱动单元通过LVDS芯片与第二FPGA驱动单元连接，第二FPGA驱动单元分别与DSP控制单元、FLSAH存储单元、第二SRAM存储单元连接，DSP控制单元与RS422通信单元连接；第一FPGA驱动单元并行地完成三个图像传感器的驱动时序，并且根据设计的时序，通过第一FPGA驱动单元的I/O发送给相应的图像传感器，图形传感器接收到相应的时序后，完成光电转换，产生相应的同步信号，第一FPGA驱动单元同时接收到三个图像传感器的同步信号：包括帧同步信号、行同步信号以及每个像元的同步信号，接收相应的图像传感器图像信号，分别并行地采集三个图像传感器的图像信号，采集到图像信号后，并行地从三个图像传感器的图像数据中提取视场内所有恒星星像坐标，同时并行地把三个图像传感器的图像数据保存到第一SRAM存储单元，从三个图像传感器的图像中能同时完成恒星星像坐标地提取和图像数据的保存，然后把这三个图像传感器图像的恒星星像坐标进行组帧，组帧后通过LVDS芯片把串行数据转化为差分信号，发送给数据处理单元；数据处理部分LVDS芯片接收到差分信号后，转换为串行数据；第二FPGA驱动单元接收到串行数据后，转换为并行数据，并发送给DSP控制单元；DSP控制单元接收到三个图像传感器的图像恒星星像坐标数据后，分别对三个图像传感器的图像恒星星像坐标进行识别，并计算各自的姿态；DSP控制单元利用各自的姿态，采用三探头星敏感器姿态确定方法计算当前星敏感器的姿态，然后采用数据处理部分的RS422发送给导航计算机。