[发明专利]姿态确定系统

权利要求书

1.一种用于确定航天器的姿态的仪器，其包括：

检测器；

一个或多个调节元件，其中，所述一个或多个调节元件设置成将来自电磁辐射源的电磁辐射衍射到所述检测器上，以在所述检测器上产生衍射图案；和

处理电路，其配置成基于由所述检测器检测到的所述衍射图案确定所述航天器相对于所述电磁辐射源的姿态。

2.根据权利要求1所述的仪器，其中，所述一个或多个调节元件包括一个或多个挡板或掩模和/或一个或多个孔，其中，来自所述电磁辐射源的所述电磁辐射通过所述一个或多个孔衍射到所述检测器上。

3.根据前述任一权利要求所述的仪器，其中，所述一个或多个调节元件包括一个或多个全息或相位调节光学元件。

4.根据权利要求2或3所述的仪器，其中，由所述一个或多个孔和/或一个或多个全息或相位调节光学元件中的至少一些产生的各个所述衍射图案在所述检测器处重叠。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的仪器，其中，所述一个或多个孔和/或一个或多个全息或相位调节光学元件在二维中延伸，并且其中，在所述检测器处检测到的所述衍射图案包括二维衍射图案。

6.根据权利要求5所述的仪器，其中，所述一个或多个孔和/或一个或多个全息或相位调节光学元件基本上是圆形的、环形的、椭圆形的、螺旋形的和/或其它形式弯曲的。

7.根据权利要求5或6所述的仪器，其中，所述一个或多个孔和/或一个或多个全息或相位调节光学元件设置成形成径向不对称布置。

8.根据前述任一权利要求所述的仪器，其中，所述一个或多个调节元件包括一个或多个三维调节元件。

9.根据前述任一权利要求所述的仪器，其中，所述一个或多个调节元件包括光栅。

10.根据前述任一权利要求所述的仪器，其中，所述电磁辐射源是太阳。

11.根据前述任一权利要求所述的仪器，其中，所述处理电路配置成通过基于由所述检测器检测到的所述衍射图案确定到所述电磁辐射源的方向矢量而基于由所述检测器检测到的所述衍射图案确定所述航天器相对于所述电磁辐射源的姿态。

12.根据权利要求11所述的仪器，其中，所述处理电路配置成确定所述检测到的衍射图案的至少一个参数值，并使用所述检测到的衍射图案的所述至少一个确定的参数值计算到所述电磁辐射源的方向矢量。

13.根据权利要求12所述的仪器，其中，所述检测到的衍射图案的所述至少一个参数值包括以下中的至少一个：

所述检测到的衍射图案中具有最小值和/或最大值的一个或多个位置，

所述检测到的衍射图案中相邻最小值和/或最大值之间的间距；

所述检测到的衍射图案中具有最小值和/或最大值的一个或多个强度；和

与所述检测到的衍射图案中的各最小值和/或最大值周围的强度分布相关的参数。

14.一种用于确定航天器的姿态的方法，其包括：

检测通过来自与一个或多个调节元件相互作用的电磁辐射源的电磁辐射在检测器上产生的衍射图案；以及

基于由所述检测器检测到的所述衍射图案确定所述航天器相对于所述电磁辐射源的姿态。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述一个或多个调节元件包括一个或多个挡板或掩模和/或一个或多个孔，其中，来自所述电磁辐射源的所述电磁辐射通过所述一个或多个孔衍射到所述检测器上。

16.根据权利要求14或15所述的方法，其中，所述一个或多个调节元件包括一个或多个全息或相位调节光学元件。