《星敏感器校準規范》征求意見

　　【儀表網 儀表標準】近日，全國衛星導航應用專用計量測試技術委員發布了《星敏感器校準規范》征求意見稿，現公開征求意見。意見反饋郵箱zhanggong717@163.com。
 

　　隨著我國衛星導航工程建設的快速推進，衛星導航應用產業呈現出飛速發展的局面。特別是近幾年，衛星導航應用市場呈現出幾何級數增長的態勢，是繼計算機互聯網、手機移動通信后的第三大信息產業。作為我國自主建設、獨立運行的衛星導航系統—北斗衛星導航系統(BeiDou Navigation Satellite System)，是為用戶提供全天候、全天時、高精度定位、導航和授時服務的國家重要空間基礎設施。北斗衛星導航系統采用了無源定位體制，由空間段、地面段和用戶段3部分組成，其中空間段由 5 顆 GEO 軌道衛星和30顆非靜止軌道(Non-GEO 軌道)衛星構成。作為組網衛星，每顆衛星的在軌姿態信息獲取及控制顯得尤為重要！
 

　　姿態信息是航天器在軌運行參考基準，也是表征航天器水平和性能的重要技術指標。對于姿態信息的獲取需要依靠航天器上搭載的各種姿態敏感器。其中，星敏感 器是迄今為止航天器上姿態測量精度高的敏感器，相對于太陽敏感器等其他敏感器而言，星敏感器具有以下優點：它可提供角秒級甚至亞角秒級的指向精度，可實現空間飛行器的 三軸姿態測量。星敏感器坐標參考的導航恒星相對均勻地布滿整個天球，因此一個具有合適靈敏度和視場的星敏感器幾乎在指向任何方位時都能探測到導航恒星，進而提供三軸的姿態信息，故在高精度測繪、遙感、編隊飛行 中星敏感器發揮著不可替代的作用。無論是地球軌道衛星還是深空探測器，無論是大型空間結構還是小型衛星，高精度的姿態確定幾乎都采用的是星敏感器，而北斗衛星導航系統中的每顆組網衛星便搭配至少有三顆星敏感器提供姿態信息以便實現衛星精準控制。
 

　　高精度姿態敏感是星敏感器的主要特征，制約星敏感器測量精度的因素主要是其自身存在的各種誤差，如光學系統誤差、機械結構誤差、CCD 和電子線路誤差以及軟件算法處理精度等。所以，在利用星敏感器進行姿態導航前，為了保證其能夠提供精確的測量精度，應對星敏感器進行校準。校準工作作為星敏感器研制中的核心技術，是星敏感器姿態測量 量值傳遞的重要環節。但對于星敏感器的校準，目前現狀是沒有合適的標準規范可供參考依據，與角度測量傳感器相關的校準規范可查的有《JJF 1352-2012 角位移傳感器校準規范》，但該規范主要適用于電感式、差動變壓器式、電阻式以及電容式位移傳感器靜態性能指標的校準，這類傳感器與星敏感器工作原理、結構功能完全不同，星敏感器主要涉及到光學 系統、電信號處理及軟件姿態解算三大部分，通過星圖識別來計算出載體的姿態信息。
 

　　目前，國內從事星敏感器研制的單位較多，各家產品型號各異，由于沒有合適的校準 規范可參考依據，之前的校準工作多參照生產廠家對自家產品特性要求或是儀器使用說明書進行，為了規范此類傳感器的校準工作，使得星敏感器校準有章可循，亟需制訂《星敏 感器校準規范》
 

　　本規范根據 JJF 1071—2010《國家計量校準規范編寫規則》、JJF 1001—2011《通用 計量術語及定義》、JJF 1059.1—2012《測量不確定度評定與表示》規定的規則編寫。
 

　　本規范參考了《ECSS-E-ST-60-20C Space engineering: Stars sensors terminology and performance specification.中文名：航天工程：星敏感器術語及性能規范》和《BS EN 16603-60-20:2014 Space engineering-Star sensor terminology and performance specification. 中文名：航天工程-星敏感器術語及性能規范》的相關內容。
 

　　根據 JJF 1071—2010《國家計量校準規范編寫規則》，本規范內容包括引言、范圍、引用文件、術語和計量單位、概述、計量特性、校準條件、校準項目和校準方法、校準結果、復校時間間隔以及附錄等內容。
 

　　本規范系發布。本規范規定了導航衛星用星敏感器的校準項目及校準方法，其他航天器用可參照執行。(詳情請見附件)