[发明专利]高分辨率光栅型光谱导航仪设计系统及其设计方法

摘要

本发明提供了一种高分辨率光栅型光谱导航仪设计系统及其设计方法，该系统包括集光及导星子系统，导星模块完成对导航目标源的捕获、跟瞄，集光模块则完成对导航目标源来光信号的接收；色散及成像子系统，由主色散高密度阶梯光栅完成光谱主色散，再由色散棱镜完成横向色散；定标子系统，对导航目标源来光信号的参考谱线进行高精度标定检测；环境伺服子系统，完成环境参数漂移修正；频率识别及拾取子系统，结合定标数据将参考谱线固有频率及多普勒频移量输出至探测器导航系统；探测器导航系统，完成导航数据的收集和整理。本发明将光波多普勒频移测量与航天器在轨导航目标有机地结合起来，可满足航天器在轨长期连续自主、实时高精度的导航要求。

主权项

一种高分辨率光栅型光谱导航仪设计系统，其特征在于，所述高分辨率光栅型光谱导航仪设计系统包括：集光及导星子系统，包括导星模块与集光模块，导星模块通过星点影像信息自主判读反馈，完成对导航目标源的捕获、跟瞄，集光模块则完成对导航目标源来光信号的接收；色散及成像子系统，包括色散模块及成像光路，色散模块包括主色散高密度阶梯光栅和色散棱镜，针对导航目标源来光信号，完成光路准直后由主色散高密度阶梯光栅完成光谱主色散，再由色散棱镜完成横向色散，经后端成像系统记录于敏感器上；定标子系统，采用激光频率梳技术，产生高精度高稳定度定标谱，对导航目标源来光信号的参考谱线进行高精度标定检测；环境伺服子系统，针对航天器在轨环境对测量结果的影响机理及效果，通过地面前期及在轨测定建立环境参数闭环控制，完成环境参数漂移修正；频率识别及拾取子系统，以谱图为对象，结合定标数据将参考谱线固有频率及多普勒频移量输出至探测器导航系统，探测器导航系统据此完成解算并获取最终航天器速度及位置信息；探测器导航系统，作为导航信息解算处理单元，根据前端提供的谱线中心波长信息，结合航天器测得的空间矢量信息，开展航天器在参考系下巡航速度解算，并积分获取位置信息，完成导航数据的收集和整理。