星敏感器遮光罩检测技术研究(特邀)

摘要：

星敏感器在轨工作期间周期性地受到以太阳光为主要来源的杂散光干扰,导致恒星或感知目标捕获失效,轻者姿态数据无效,重者面临被非合作目标定向攻击.在杂散光抑制过程中,遮光罩可将太阳光消减至 10-5～10-6 量级,从而有效减少太阳光对像面的污染.然而,在遮光罩研制过程中,因散射模型精度不高、挡光环刃口厚度无法有效测量,导致实际遮光罩消光性能达不到预期设计要求.文中在粗糙度为 1.0 μm铝合金基材上测量Magic black消光涂层,并拟合出偏差小于 10%的散射模型;针对挡光环刃口的特殊构造,提出利用同轴远心光路检测刃口厚度,检测精度优于 1.2 μm;最后以遮光罩消光比定量测试以及外场杂散光观星测试考核遮光罩杂散光抑制性能.结果表明,用拟合后的BRDF散射模型,比朗伯散射体精度提升 40%;刃口检测可保障遮光罩消光性能,使得遮光罩消光比理论仿真与实际测试偏差小于 12%;暗室杂散光测试使得在 24°太阳光入射时像面平均灰度为 55.80;外场观星杂散光测试时精度变化量不超过 0.5″.该星敏感器遮光罩检测方法可为其他光电类敏感器提供理论基础与技术支持.

关键词：星敏感器、遮光罩、杂散光抑制、BRDF、刃口检测

所属期刊栏目：52

分类号：O435(光学)

在线出版日期：2023-10-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：52-63