CMOS星敏感器卫星姿态定位系统设计
星敏感器是一种高精度的姿态敏感器，广泛应用于卫星、空间站、远程弹道导弹、巡航导弹以及深空探测等的姿态测量。
本文以实际的项目开发为背景，设计了可用于卫星上的姿态定位及导航的CMOS星敏感器原理样机。该系统采用宇航级CMOS的图像传感器STAR250捕获星图，采用Altera的CPLD实现对图像传感器的驱动控制以及星图数据的预处理，并用ARM9处理器作为系统的主控处理器。CMOS星敏感器原理样机可以实时获取星空图像，并且与预存在系统中的星图相匹配，从而确定卫星成像系统当前光轴指向。
研究工作的主要内容是原理样机硬件系统设计、调试和整个系统的仿真实验。工作重点在于ARM微处理器系统设计、STAR250接口电路设计，以及以CPLD对实时星空图像进行预处理设计等。CPLD内部通过模块化方式的编程，有效提高系统结构的灵活性。硬件系统的设计方案具有低成本、小型化和高效率的特点。
文章最后，给出了原理样机的设计过程，该样机重550g，不含镜头255g，通过三块电路板层叠的方式减小所占空间面积。通过实验及结果分析，该样机实现了很高的匹配率，能够满足卫星上的姿态定位要求，是一种低成本、高可靠性的姿态定位设备。
星敏感器;嵌入式系统;姿态敏感器;姿态定位
华中科技大学
硕士
模式识别与智能系统
陈朝阳
2006
中文
V448.222.2
63
2008-11-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）