EMCCD相机在全天时星敏感器中的设计与应用

Design and Application of EMCCD Camera for Full-time Star Sensor

摘要: 近地面用全天时星敏感器用于大型飞机、临界空间飞行器等航空器的导航。近年来，随着星惯组合导航技术的快速发展，国外开始重视该项技术的研究。主要研究近地面用全天时星敏感器中基于EMCCD的星相机的设计与应用。分析了星相机的全天时探测的原理，提出采用高灵敏度EMCCD成像技术解决白天强背景下的探测问题。在原理研究的基础上，完成了基于CCD201探测器的星相机及实时图像处理器的硬件设计和调试，采用硬件实时中值滤波的方法实现全天时星图的预处理。设计的星相机系统信噪比可达50 dB左右。通过进行白天观星实验获得恒星图像，并成功进行了目标提取。实验说明所设计的EMCCD相机具备白天恒星探测能力。