星敏感器是一類以天球恒星為參照源計(jì)算其載體姿態(tài)的高精度測量裝置,鑒于星敏感器空中標(biāo)定實(shí)施困難且價格非常昂貴,因此在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行星敏感器測試與標(biāo)定顯得至關(guān)重要。而動態(tài)星模擬器星圖模擬水平直接決定了其是否能在地面有效測試與標(biāo)定星敏感器的性能和指標(biāo)。星敏感器飛行任務(wù)要求其具有高精度、大角速度及大加速度特點(diǎn),故要求動態(tài)星模擬器星圖顯示具有高精度及高刷新率。但動態(tài)星模擬器星點(diǎn)位置模擬精度受到現(xiàn)有星圖顯示器件影響,使星敏感器的地面標(biāo)定精度無法達(dá)到理想值。而星圖高刷新率受到星表檢索算法影響,導(dǎo)致目前數(shù)字星圖刷新率難以滿足高角速度星敏感器的測試標(biāo)定需求。針對星圖星點(diǎn)位置模擬精度受現(xiàn)有顯示器件有限分辨率影響問題,本文采用了亞像素顯示技術(shù),即基于二維高斯分布的像素陣列以其能量中心位置顯示星點(diǎn)代替現(xiàn)有的單個像素星點(diǎn)顯示,提高了動態(tài)星模擬器的實(shí)際星點(diǎn)位置模擬精度。通過分析一定背景噪聲下星點(diǎn)高斯半徑與質(zhì)心定位誤差之間的關(guān)系,得出了星點(diǎn)像素陣列高斯半徑的最優(yōu)取值。通過驗(yàn)證分析,采用亞像素顯示技術(shù)在一定背景噪聲下星點(diǎn)顯示精度優(yōu)于0.1pixel,確保符合模擬星圖的單星位置誤差優(yōu)于10″的指標(biāo)要求。針對動態(tài)星模擬器星圖... 

【文章來源】：長春理工大學(xué)吉林省

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

星圖顯示及其測試系統(tǒng)實(shí)物圖

7詢、檢索、坐標(biāo)變換、星點(diǎn)位置修正等功能。并且基于CMOS相機(jī)檢測到的星點(diǎn)位置和亮度信息，完成對星點(diǎn)的質(zhì)心定位和位置信息提取，利用星點(diǎn)的像素坐標(biāo)計(jì)算出星間距離與星對角距。2）星圖顯示系統(tǒng)星圖顯示系統(tǒng)由準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)、液晶光閥（TFT-LCD）、驅(qū)動電路、星圖顯示電路及接口電路、光源、濾光片、準(zhǔn)直鏡筒及機(jī)殼等組成，如圖2.2所示。圖2.2星圖顯示系統(tǒng)圖（1）為模擬天球中恒星真實(shí)的狀態(tài)，以星像點(diǎn)平行光束出射的方式表示恒星無窮遠(yuǎn)的距離。而準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)就是將液晶光閥（TFT-LCD）上所呈現(xiàn)的星圖星像點(diǎn)出射光束進(jìn)行準(zhǔn)直。（2）液晶光閥（TFT-LCD）作為星模擬器核心星圖顯示器件，主要任務(wù)是將所模擬的星圖以二維數(shù)字圖像形式顯示。（3）驅(qū)動電路主要用來對計(jì)算機(jī)通信電路發(fā)出的信號進(jìn)行放大，從而使其能夠驅(qū)動液晶光閥（TFT-LCD），保障液晶光閥顯示屏正常工作。（4）星圖顯示電路及接口電路主要任務(wù)是保障液晶光閥（TFT-LCD）能夠正常工作及與星模擬器控制計(jì)算機(jī)正常的數(shù)據(jù)通信，星模擬器控制計(jì)算機(jī)通過把星點(diǎn)數(shù)據(jù)傳遞到液晶顯示器上，實(shí)現(xiàn)星圖的二維顯示及刷新功能。（5）液晶光閥本身不會發(fā)光，故以光源（即背光板）來輔助液晶光閥顯示，

113.1.2坐標(biāo)系1）天球坐標(biāo)系在天文學(xué)中，引進(jìn)了天球的概念以便于研究天體的位置和運(yùn)動。所謂的天球是指以地球質(zhì)心為中心且半徑為任意長的一個假想的球體。根據(jù)天球概念，天體便可沿觀測者視線投射到球面上，即可將所有的恒星都劃分在天球的球面上，這樣便形成了相應(yīng)坐標(biāo)系。在天球坐標(biāo)系中，如圖3.1所示，鑒于天球半徑大小趨于無窮，通過天球中心與地球自轉(zhuǎn)軸平行的直線為天軸，天軸是一條假想直線。天軸與天球在地球北極上方相交的一點(diǎn)被叫作北天極，即北半球星空旋轉(zhuǎn)的虛擬中心點(diǎn)，天軸向南延伸和天球相交的點(diǎn)被叫作南天極。過天球的球心并且與天軸垂直的平面稱之為天球赤道面，地球繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道平面稱之為天球黃道面。天球赤道面與天球黃道面在南天極方向相交的點(diǎn)稱之為春分點(diǎn)。天文學(xué)中常以赤經(jīng)赤緯作為天體的位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)，赤經(jīng)即以春分點(diǎn)為起點(diǎn)，自西向東逆時針方向?qū)⑻烨蛞恢軇澐譃?60°，赤經(jīng)一般記作α。而赤緯劃分則以天球赤道面為起點(diǎn)，以南北兩天極為終點(diǎn)進(jìn)行劃分，由南向北將天球劃分0°~90°，由北向南將天球劃分0°~-90°，赤緯通常記作β。赤緯與地球上的緯度相似，可看作緯度在天球上的投影，故北天極為+90°，南天極為-90°。故可以用赤經(jīng)赤緯表示天球上恒星的空間位置，即赤經(jīng)赤緯可表示恒星在天球坐標(biāo)系中的投影。因?yàn)楹阈沁\(yùn)動所造成的星對角距變化極小，恒定以南北方向作為天軸指向，所以恒星在天球中的位置坐標(biāo)可看作固定不變[22]。圖3.1天球坐標(biāo)系

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3311924