[发明专利]低轨道航天器的近红外光成像式自主导航敏感器系统

权利要求书

1. 一种低轨道航天器的近红外光成像式自主导航敏感器系统，其特征在于其包括包括光学测量成像组件、红外光探测器焦平面组件、惯性测量组件、信息处理与误差校正处理单元组件；其中所述的光学测量成像组件包括成像镜头，恒星成像的折转反射镜和地球成像折转反射镜；所述的红外光探测器焦平面组件的探测器的光敏面安装在光学测量成像组件的成像面上，探测器焦平面组件将固定在敏感器系统的支撑结构上，所述的MEMS惯性测量组件则包括3个正交安装的MEMS陀螺和3个正交安装的加速度计，光学测量坐标系的每个轴方向分别平行于3个正交安装的MEMS陀螺和3个正交安装的加速度计；所述的信息处理与误差校正处理单元组件是采用信息处理器对各个敏感器信息进行处理，其将星敏感器测量信息用于MEMS陀螺的零漂移校正；最后由标准数据通讯接口输出近实时高精度三轴姿态信息和轨道高度信息。

2. 根据权利要求1所述的低轨道航天器的近红外光成像式自主导航敏感器系统，其特征在于低轨道航天器的近红外光成像式自主导航敏感器系统中的星敏感器和近红外光静态成像式地球敏感器通过采用透过率区域变化滤光片共用所述的光学成像组件和探测器焦平面组件，所述的透过率区域变化滤光片紧靠探测器窗口安装，探测器视场分割使用，边缘区域为近红外光静态成像式地球敏感器使用，用来对地球成像，中心区域为星敏感器使用，用来对近红外谱段恒星成像；所述的星敏感器是一种通过对恒星成像提取与标准星图库匹配得到其光轴相对于惯性空间的指向矢量的；所述的近红外光静态成像式地球敏感器是一种通过对地球成像提取地球中心矢量的；上述星敏感器和近红外光静态成像式地球敏感器都拥有共同的像面坐标系，其Z轴沿光轴指向地球方向，其X轴和Y轴分别与探测器阵列的行和列方向一致。

3. 根据权利要求1所述的低轨道航天器的近红外光成像式自主导航敏感器系统，其特征在于低轨道航天器的近红外光成像式自主导航敏感器系统中所述的3个MEMS陀螺分别安装在与像面坐标系三个轴平行的三个正交轴方向上；3个MEMS加速度计的三个安装轴与星敏感器像面坐标系三个轴方向一致；所述的MEMS陀螺和MEMS加速度计它们的安装轴与星敏感器和近红外光静态成像式地球敏感器像面坐标系三个坐标轴方向一致。

4. 根据权利要求1所述的中高轨道航天器的近红外光成像式自主导航敏感器系统，其特征在于组成系统的各个功能组件分别是星敏感器、近红外光静态成像式敏感器、MEMS陀螺、MEMS加速度计，它们都能基于信息处理单元单独或者任意组合搭配应用。