CCD星敏感器的亚象素测量技术研究

摘要

CCD星敏感器是空间导航中的重要设备,具有重量轻、功耗低、精度高的综合优势.CCD星敏感器实现高精度的技术途径一般是亚象素测量.由于CCD具有精确可知的几何结构,从而可以获得精度上的改善,通过图象求质心技术,可以充分利用这种固有的精度,而把图象的位置测量到一个象素的几分之几,即亚象素技术.本文首先从原理上分析了亚象素测量的可能性,利用求质心或者信号强度关系进行高精度测量在物理上是成立的;其次探讨了相应的计算公式,表明在一定条件下矩心公式和质心公式具有相同的亚象素测量效果;同时研究了亚象素测量精度与信噪比的关系,亚角素测量精度值与信噪比成反比;最后利用研制的星图发生器和星敏感器,进行了全物理仿真实验,获得了5分之一至10分之一的亚象素测量精度.