《星敏感器校准规范》征求意见

　　【仪表网 仪表标准】近日，全国卫星导航应用专用计量测试技术委员发布了《星敏感器校准规范》征求意见稿，现公开征求意见。意见反馈邮箱zhanggong717@163.com。
 

　　随着我国卫星导航工程建设的快速推进，卫星导航应用产业呈现出飞速发展的局面。特别是近几年，卫星导航应用市场呈现出几何级数增长的态势，是继计算机互联网、手机移动通信后的第三大信息产业。作为我国自主建设、独立运行的卫星导航系统—北斗卫星导航系统(BeiDou Navigation Satellite System)，是为用户提供全天候、全天时、高精度定位、导航和授时服务的国家重要空间基础设施。北斗卫星导航系统采用了无源定位体制，由空间段、地面段和用户段3部分组成，其中空间段由 5 颗 GEO 轨道卫星和30颗非静止轨道(Non-GEO 轨道)卫星构成。作为组网卫星，每颗卫星的在轨姿态信息获取及控制显得尤为重要！
 

　　姿态信息是航天器在轨运行参考基准，也是表征航天器水平和性能的重要技术指标。对于姿态信息的获取需要依靠航天器上搭载的各种姿态敏感器。其中，星敏感 器是迄今为止航天器上姿态测量精度高的敏感器，相对于太阳敏感器等其他敏感器而言，星敏感器具有以下优点：它可提供角秒级甚至亚角秒级的指向精度，可实现空间飞行器的 三轴姿态测量。星敏感器坐标参考的导航恒星相对均匀地布满整个天球，因此一个具有合适灵敏度和视场的星敏感器几乎在指向任何方位时都能探测到导航恒星，进而提供三轴的姿态信息，故在高精度测绘、遥感、编队飞行 中星敏感器发挥着不可替代的作用。无论是地球轨道卫星还是深空探测器，无论是大型空间结构还是小型卫星，高精度的姿态确定几乎都采用的是星敏感器，而北斗卫星导航系统中的每颗组网卫星便搭配至少有三颗星敏感器提供姿态信息以便实现卫星精准控制。
 

　　高精度姿态敏感是星敏感器的主要特征，制约星敏感器测量精度的因素主要是其自身存在的各种误差，如光学系统误差、机械结构误差、CCD 和电子线路误差以及软件算法处理精度等。所以，在利用星敏感器进行姿态导航前，为了保证其能够提供精确的测量精度，应对星敏感器进行校准。校准工作作为星敏感器研制中的核心技术，是星敏感器姿态测量 量值传递的重要环节。但对于星敏感器的校准，目前现状是没有合适的标准规范可供参考依据，与角度测量传感器相关的校准规范可查的有《JJF 1352-2012 角位移传感器校准规范》，但该规范主要适用于电感式、差动变压器式、电阻式以及电容式位移传感器静态性能指标的校准，这类传感器与星敏感器工作原理、结构功能完全不同，星敏感器主要涉及到光学 系统、电信号处理及软件姿态解算三大部分，通过星图识别来计算出载体的姿态信息。
 

　　目前，国内从事星敏感器研制的单位较多，各家产品型号各异，由于没有合适的校准 规范可参考依据，之前的校准工作多参照生产厂家对自家产品特性要求或是仪器使用说明书进行，为了规范此类传感器的校准工作，使得星敏感器校准有章可循，亟需制订《星敏 感器校准规范》
 

　　本规范根据 JJF 1071—2010《国家计量校准规范编写规则》、JJF 1001—2011《通用 计量术语及定义》、JJF 1059.1—2012《测量不确定度评定与表示》规定的规则编写。
 

　　本规范参考了《ECSS-E-ST-60-20C Space engineering: Stars sensors terminology and performance specification.中文名：航天工程：星敏感器术语及性能规范》和《BS EN 16603-60-20:2014 Space engineering-Star sensor terminology and performance specification. 中文名：航天工程-星敏感器术语及性能规范》的相关内容。
 

　　根据 JJF 1071—2010《国家计量校准规范编写规则》，本规范内容包括引言、范围、引用文件、术语和计量单位、概述、计量特性、校准条件、校准项目和校准方法、校准结果、复校时间间隔以及附录等内容。
 

　　本规范系发布。本规范规定了导航卫星用星敏感器的校准项目及校准方法，其他航天器用可参照执行。(详情请见附件)