论文摘要：小型多视场星敏感器关键技术研究

星敏感器是一种高精度姿态测量仪器，它为卫星、深空探测器等各类航天器提供高精度的姿态信息。然而，由于星敏感器受其自身工作机理和结构的限制，还存在一定的不足：数据更新率相对较低，一般不超过10Hz；滚转角精度低，一般比偏航角和俯仰角约低一个量级，姿态角精度待进一步提高，因此传统星敏感器有待进一步提高性能以适应未来航天任务的需求。多视场星敏感器具有姿态精度高、数据更新率高、输出可靠性高、动态性好等优点，是未来星敏感器发展的方向之一。本文首先介绍了多视场星敏感器基本工作原理，在此基础上设计了多视场星敏感器的总体结构；其次设计了系统的两种工作模式，包括高精度工作模式和高更新率工作模式，并在这两种工作模式下完成FPGA内部逻辑电路设计，主要包括中央时序控制器、CMOS图像采集驱动模块、图像处理单元、SRAM控制器、SRAM读写模块以及通信模块；然后对系统的结构进行了一体化设计，主要包括硬件电路设计以及机械外壳设计，从而完成了一种小型多视场星敏感器原理样机的研制；最后设计了系统调试软件，并结合硬件电路对系统的工作模式配置、曝光时间等系统参数的重配置及系统数据更新率进行了实验和测试。实验结果表明：系统的工作模式可灵活配置和切换，相关系统参数重配置正确有效，在高更新率工作模式下，星敏感器的数据更新率为传统单视场情况的3倍。

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