JP2014058176A - Earth sensor and earth edge detection method using earth sensor - Google Patents
Earth sensor and earth edge detection method using earth sensor Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014058176A JP2014058176A JP2012202720A JP2012202720A JP2014058176A JP 2014058176 A JP2014058176 A JP 2014058176A JP 2012202720 A JP2012202720 A JP 2012202720A JP 2012202720 A JP2012202720 A JP 2012202720A JP 2014058176 A JP2014058176 A JP 2014058176A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- earth
- sensor
- thermopile
- earth edge
- edge
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Navigation (AREA)
Abstract
Description
本発明は、人工衛星の姿勢制御に関し、特に、人工衛星に搭載された、地球の位置を検出する地球センサ及び地球センサを用いた地球エッジ検出方法に関する。 The present invention relates to attitude control of an artificial satellite, and more particularly to an earth sensor mounted on an artificial satellite for detecting the position of the earth and an earth edge detection method using the earth sensor.
人工衛星に搭載される地球センサは、人工衛星の姿勢制御に広く用いられている。宇宙空間における人工衛星の地球センサは、地球の位置を把握するために、地球の輪郭(すなわち、「地球エッジ」)を検出する。検出された地球エッジから、地球中心に対する人工衛星の姿勢角を求めることができ、低軌道周回衛星や静止衛星などの人工衛星の姿勢を制御することができる。 Earth sensors mounted on artificial satellites are widely used for attitude control of artificial satellites. An artificial earth sensor in outer space detects the outline of the earth (ie, the “earth edge”) in order to know the position of the earth. From the detected earth edge, the attitude angle of the artificial satellite with respect to the center of the earth can be obtained, and the attitude of the artificial satellite such as a low orbiting satellite or geostationary satellite can be controlled.
従来の地球センサは、様々な地球エッジの検出方法を採用している。地球エッジの検出方法を大別すると、地平線スキャナ方式、地平線トラッカ方式、静的熱平衡方式の3種類に分けることができる。いずれの方式も、赤外線検出器を用いて、地球からの赤外線の輻射(以下、単に「地球赤外輻射」という。)を検出するが、ほとんどの機器は昼夜に関係なく輻射強度が比較的安定している14〜16μm帯(地上高度約40kmのCO2層からの黒体輻射)の赤外線を検出している(図8参照)。 Conventional earth sensors employ various earth edge detection methods. The earth edge detection methods can be roughly classified into three types: a horizon scanner method, a horizon tracker method, and a static thermal balance method. Both methods use infrared detectors to detect infrared radiation from the earth (hereinafter simply referred to as “earth infrared radiation”), but most devices have a relatively stable radiation intensity regardless of day or night. The infrared rays in the 14-16 μm band (black body radiation from the CO 2 layer at an altitude of about 40 km) are detected (see FIG. 8).
図1は、従来例の地平線スキャナ方式の地球センサの動作原理を説明するための図である。地平線スキャナ方式の地球センサのスキャン部100には、赤外線検出器(S赤外線検出器106、N赤外線検出器108)の焦点や視野角などを調整して地球110の像をとらえるレンズ102と、S赤外線検出器106によるスキャン方向112、N赤外線検出器108によるスキャン方向114を制御するスキャンミラー104とが含まれる。
FIG. 1 is a diagram for explaining the operating principle of a conventional horizon scanner type earth sensor. The
スキャンミラー104は、縦の軸を中心にして回転させることで、地球110を左から右(または左から右)にスキャンすることができる。S赤外線検出器106およびN赤外線検出器108を用いて左から右(または、右から左)のスキャン方向112,114にスキャンすると、地球エッジ116を検出することができる。一般に、赤外線検出器は、宇宙空間に対しては、ほとんど赤外線の輻射を検出することがなく、赤外線検出器の出力はほぼゼロとなるが、地球に対しては、地球赤外輻射を検出して、宇宙空間に比べてより高い値の出力を示す。
The
図1に示す従来例では、S赤外線検出器106が、左から右へのスキャン方向112にスキャンを行い、その出力の様子をS赤外線検出器出力波形126に示す。スキャンによって、S赤外線検出器106が宇宙空間から地球110をとらえたときに、S赤外線検出器出力波形126は、それまでの低い値から高い値に変化する。さらに、スキャンが進み、S赤外線検出器106が地球110を捉えている間は(すなわち、地球領域124では)、S赤外線検出器出力波形126は高い値を維持し、地球110から宇宙空間に外れたときに、S赤外線検出器出力波形126は、それまでの高い値から低い値に変化する。このように、S赤外線検出器出力波形126が変化する2箇所を地球エッジ116として検出することができる。N赤外線検出器についても同様に、N赤外線検出器出力波形128が変化する2箇所を地球エッジ116として検出することができる。
In the conventional example shown in FIG. 1, the S
以上のように検出された4箇所の地球エッジ情報を用いて、人工衛星において宇宙空間と地球領域124を把握して、衛星座標中心122が地球領域124を外れることなく、地球中心120に一致するように人工衛星の姿勢が制御される。
Using the earth edge information detected at the four locations as described above, the space space and the
図2は、地平線トラッカ方式の地球センサの動作原理を説明するための図である。地平線トラッカ方式の地球センサは、地球110の地平線(地球エッジ)と垂直方向に赤外線検出器の視野角202を微少振動(スキャントラッキング200)させて、地球エッジ116を検出することができる。具体的には、赤外線検出器出力波形(赤外線センサの出力)が大きく変化する箇所を、出力波形における地球エッジとして検出することができる。人工衛星は、赤外線検出器出力波形(赤外線センサの出力)における地球エッジを用いて、赤外線検出器の視野角202内に地球エッジ116をとらえるように姿勢を制御することができる。
FIG. 2 is a diagram for explaining the operation principle of the earth sensor of the horizon tracker system. The earth sensor of the horizon tracker type can detect the
図3は、静的熱平衡方式の地球センサの動作原理を説明するための図である。静的熱平衡方式の地球センサは、対向する赤外線検出器で検知する地球赤外輻射量(赤外線検出器出力300のAnとAs、AwとAe)の割合から、人工衛星の衛星座標中心302と地球中心120のずれ(ロール角、ピッチ角など)を検出することができる。人工衛星は、検出されたロール角、ピッチ角などのずれの情報を用いて姿勢制御を行なうことができる。
FIG. 3 is a diagram for explaining the operating principle of a static thermal equilibrium earth sensor. The static thermal balance type earth sensor detects the
しかしながら、図1から図3に示す従来の地球センサには、改善すべき点がいくつかある。図1に示す地平線スキャナ方式では、スキャンミラー104と駆動部が必要となるため機器が大型で複雑化する。また、機械的駆動部の摩耗が大きくなる場合もある。図2に示す地平線トラッカ方式も、地平線スキャナ方式と同様に駆動部が必要となり、駆動系を有するため機器が大型化・複雑化し、駆動部に摩耗故障の恐れが生じる。
However, the conventional earth sensor shown in FIGS. 1 to 3 has several points to be improved. In the horizon scanner system shown in FIG. 1, the
図3に示す静的熱平衡方式では、赤外線検出器によって検出される地球赤外輻射量が、地球の緯度や季節によっても変動する。その地球の経度や季節による変動が、赤外線検出器の出力結果に大きな影響を与え、人工衛星の姿勢をうまく制御できない可能性がある。そのため、静的熱平衡方式の地球センサの製作時に、赤外線検出器などの機器の感度特性の正確な熱的試験を行なって特性を把握しておく必要がある。 In the static thermal equilibrium system shown in FIG. 3, the amount of earth infrared radiation detected by the infrared detector varies depending on the latitude and season of the earth. The fluctuation of the earth's longitude and season greatly affects the output result of the infrared detector, and the attitude of the satellite may not be controlled well. Therefore, it is necessary to know the characteristics by conducting an accurate thermal test of the sensitivity characteristics of devices such as infrared detectors when manufacturing a static thermal equilibrium earth sensor.
このように、従来の地球センサ(図1から図3に示す従来例)は、大型の人工衛星への搭載を前提に開発されてきた経緯から、地球エッジの検出は高精度に行うことは可能であるものの、ミラーや駆動部などが設けられるため大型なものとなり、さらに、駆動部の磨耗を防ぐための工夫などをしなければならず、一般的に機器製作のためのコストが高くなる。また、大型の地球センサは、小型の人工衛星には搭載することができない。そのため、小型の人工衛星への搭載に適した小型軽量の地球センサが求められている。 As described above, since the conventional earth sensor (conventional example shown in FIGS. 1 to 3) has been developed on the premise that it is mounted on a large artificial satellite, it is possible to detect the earth edge with high accuracy. However, since a mirror, a drive unit, and the like are provided, the size becomes large, and further, a device for preventing wear of the drive unit has to be taken, which generally increases the cost for manufacturing the device. In addition, a large earth sensor cannot be mounted on a small satellite. Therefore, there is a need for a small and lightweight earth sensor suitable for mounting on a small satellite.
このような課題を解決するために、本発明では、小型人工衛星搭載に適した小型で低コストの地球センサ及び当該地球センサを用いた地球エッジ検出方法を提供する。 In order to solve such a problem, the present invention provides a small and low-cost earth sensor suitable for mounting on a small artificial satellite, and an earth edge detection method using the earth sensor.
上記の課題を解決するために、本発明では新しい地球センサ及び当該地球センサに採用する地球エッジ検出方式(方法)(以下、「地平線デジタル検出方式」という。)を提案する。 In order to solve the above problems, the present invention proposes a new earth sensor and an earth edge detection method (method) (hereinafter referred to as “horizon digital detection method”) adopted for the earth sensor.
本発明に係る地球センサの1つの実施形態では、地球センサは、地球エッジに対して垂直方向に、ライン状に配列又は斜交配列された複数のサーモパイル素子を含む検出部と、前記検出部で検出された信号をデジタル変換して出力する信号処理部とを備える地球エッジ検出器を少なくとも3つ格納する筐体カバーと、
前記信号処理部からの出力値を外部に出力するための接続コネクタを備える筐体ベースとを含み、
前記検出部は、レンズを有する筒状のレンズ部と、前記複数のサーモパイル素子を配列した素子部からなり、
前記筐体カバーには、前記地球エッジ検出器の前記レンズ部を外部に露出するための穴が、前記地球センサの中心を基点として等しい角度間隔で設けられ、
前記地球エッジ検出器は前記等しい角度間隔で前記筐体カバーに格納され、
それぞれの前記地球エッジ検出器の前記検出部に含まれる複数のサーモパイル素子により赤外線の検出を行ない、サーモパイル素子毎に赤外輻射量を前記信号処理部に出力し、
前記信号処理部により前記サーモパイル素子毎に出力された赤外輻射量を、予め定められた閾値と比較して前記サーモパイル素子毎に0か1の値に二値化して、前記サーモパイル素子毎のデジタル値に変換し、
前記サーモパイル素子毎のデジタル値は、前記サーモパイル素子の配列に対応し、デジタル値が1となるサーモパイル素子の配列を地球領域、デジタル値が0となるサーモパイル素子の配列を宇宙空間と判定することで、前記サーモパイル素子の配列において地球エッジを検出することを特徴とする。
In one embodiment of the earth sensor according to the present invention, the earth sensor includes a detection unit including a plurality of thermopile elements arranged in a line or obliquely in a direction perpendicular to the earth edge, and the detection unit includes: A housing cover that stores at least three earth edge detectors including a signal processing unit that digitally converts and outputs detected signals;
A housing base including a connection connector for outputting an output value from the signal processing unit to the outside,
The detection unit includes a cylindrical lens unit having a lens and an element unit in which the plurality of thermopile elements are arranged,
The casing cover is provided with holes for exposing the lens part of the earth edge detector to the outside at equal angular intervals with the center of the earth sensor as a base point,
The earth edge detectors are stored in the housing cover at the equal angular intervals;
Infrared detection is performed by a plurality of thermopile elements included in the detection unit of each of the earth edge detectors, and an infrared radiation amount is output to the signal processing unit for each thermopile element,
The infrared radiation amount output for each thermopile element by the signal processing unit is compared with a predetermined threshold value, and binarized to a value of 0 or 1 for each thermopile element, and digital for each thermopile element Converted to a value,
The digital value for each thermopile element corresponds to the arrangement of the thermopile elements, and the arrangement of the thermopile elements with a digital value of 1 is determined as the earth region, and the arrangement of the thermopile elements with a digital value of 0 is determined as outer space. The earth edge is detected in the arrangement of the thermopile elements.
本発明に係る地球センサの好ましい実施形態では、前記地球センサは、前記筺体カバーは、前記地球エッジ検出器を装着したセンサブロックを少なくとも3つ格納し、
前記センサブロックは、前記地球エッジ検出器の前記レンズ部を外部に露出させるためのブロック開口部と、前記地球エッジを検出するための角度に対応した傾きを有する装着面とを有し、
前記地球エッジ検出器は、前記検出部と前記信号処理部を長方形状の基板上に有し、前記装着面に前記長方形状の基板を合わせて、前記ブロック開口部に前記レンズ部が配置されるように、前記センサブロックに装着され、
前記筐体カバーには、前記ブロック開口部から露出した前記レンズ部を外部に露出するため筐体開口部が、前記地球センサの中心を基点として等しい角度間隔で設けられ、
前記地球エッジ検出器を装着したセンサブロックは、前記地球センサの中心を基点として前記等しい角度間隔で、該センサブロックの長軸を縦にして前記センタ筐体に格納されることを特徴とする。
In a preferred embodiment of the earth sensor according to the present invention, the earth sensor stores at least three sensor blocks in which the enclosure cover is mounted with the earth edge detector,
The sensor block has a block opening for exposing the lens portion of the earth edge detector to the outside, and a mounting surface having an inclination corresponding to an angle for detecting the earth edge,
The earth edge detector has the detection unit and the signal processing unit on a rectangular substrate, the rectangular substrate is aligned with the mounting surface, and the lens unit is disposed in the block opening. Is attached to the sensor block,
In the case cover, the case openings are provided at equal angular intervals with the center of the earth sensor as a base point to expose the lens portion exposed from the block opening to the outside.
The sensor block on which the earth edge detector is mounted is stored in the center housing at the same angular interval with the center of the earth sensor as a base point, with the long axis of the sensor block being vertical.
本発明に係る地球センサのさらに好ましい実施形態では、前記地球センサは、第一から第四の地球エッジ検出器をそれぞれ装着した第一から第四のセンサブロックを有し、
前記第一から第四のセンサブロックは、それぞれ前記ブロック開口部側の前面、前記装着面側の背面、右側面、左側面の4つの面を有し、
前記第一から第四のセンサブロックは、前記地球センサの中心を基点に点対称となるように、
前記第一のセンサブロックの背面を前記第二のセンサブロックの右側面又は左側面に対向させ、
前記第二のセンサブロックの背面を前記第三のセンサブロックの右側面又は左側面に対向させ、
前記第三のセンサブロックの背面を前記第四のセンサブロックの右側面又は左側面に対向させ、
前記第四のセンサブロックの背面を前記第一のセンサブロックの右側面又は左側面に対向させることで卍状に組み合わされて、前記筐体カバーに格納されることを特徴とする。
In a further preferred embodiment of the earth sensor according to the present invention, the earth sensor has first to fourth sensor blocks mounted with first to fourth earth edge detectors, respectively.
Each of the first to fourth sensor blocks has a front surface on the block opening side, a back surface on the mounting surface side, a right side surface, and a left side surface,
The first to fourth sensor blocks are symmetric with respect to the center of the earth sensor,
The rear surface of the first sensor block is opposed to the right side surface or the left side surface of the second sensor block,
The rear surface of the second sensor block is opposed to the right side surface or the left side surface of the third sensor block,
The rear surface of the third sensor block is opposed to the right side surface or the left side surface of the fourth sensor block,
The back surface of the fourth sensor block is opposed to the right side surface or the left side surface of the first sensor block so as to be combined in a bowl shape and stored in the housing cover.
本発明に係る地球センサのさらに別の実施形態では、前記地球センサは、第一から第四の地球エッジ検出器を含むことを特徴とする。また、それぞれの前記地球エッジ検出器から得られた、前記サーモパイル素子毎のデジタル値とサーモパイル素子1つ当たりの視野角に基づいて、人工衛星のピッチ角およびロール角を計算することを特徴とする。 In still another embodiment of the earth sensor according to the present invention, the earth sensor includes first to fourth earth edge detectors. Further, the pitch angle and roll angle of the artificial satellite are calculated based on the digital value for each thermopile element obtained from each of the earth edge detectors and the viewing angle for each thermopile element. .
第一から第四の地球エッジ検出器を有する地球センサの実施形態では、前記地球センサは、前記サーモパイル素子1つ当たりの視野角θ0と、
前記第一の地球エッジ検出器で地球領域と判定されたサーモパイル素子数Dnと、
前記第ニの地球エッジ検出器で地球領域と判定されたサーモパイル素子数Dsと、
前記第三の地球エッジ検出器で地球領域と判定されたサーモパイル素子数Dwと、
前記第四の地球エッジ検出器で地球領域と判定されたサーモパイル素子数Deと
を用いた式:
ピッチ角=θ0×(Ds−Dn)/2
ロール角=θ0×(Dw−De)/2
により、人工衛星のピッチ角およびロール角を計算することを特徴とする。
In an embodiment of the earth sensor having first to fourth earth edge detectors, the earth sensor has a viewing angle θ 0 per thermopile element;
The number of thermopile elements Dn determined as the earth region by the first earth edge detector,
The number Ds of thermopile elements determined as the earth region by the second earth edge detector,
The number of thermopile elements Dw determined as the earth region by the third earth edge detector,
Formula using the number of thermopile elements De determined as the earth region by the fourth earth edge detector:
Pitch angle = θ 0 × (Ds−Dn) / 2
Roll angle = θ 0 × (Dw−De) / 2
Thus, the pitch angle and roll angle of the artificial satellite are calculated.
本発明に係る地球センサのその他の実施形態として、前記地球エッジ検出器の少なくとも1つは、サーモパイル素子に代えて、別の種類の赤外線検出素子を用いた赤外線検出器であることを特徴とする。 As another embodiment of the earth sensor according to the present invention, at least one of the earth edge detectors is an infrared detector using another kind of infrared detecting element instead of the thermopile element. .
本発明に係る地球エッジ検出方法の1つの実施形態では、地球エッジに対して垂直方向に、ライン状に配列又は斜交配列された複数のサーモパイル素子を含む検出部と、前記検出部で検出された信号をデジタル変換して出力する信号処理部とを備える地球エッジ検出器を少なくとも3つ含む地球センサの地球エッジ検出方法は、
それぞれの前記地球エッジ検出器の前記検出部に含まれる複数のサーモパイル素子により赤外線の検出を行ない、サーモパイル素子毎に赤外輻射量を前記信号処理部に出力するステップと、
前記信号処理部により前記サーモパイル素子毎に出力された赤外輻射量を、予め定められた閾値と比較して前記サーモパイル素子毎に0か1の値に二値化して、前記サーモパイル素子毎のデジタル値に変換するステップと、
それぞれの前記地球エッジ検出器から得られた、前記サーモパイル素子毎のデジタル値とサーモパイル素子1つ当たりの視野角に基づいて、人工衛星のピッチ角およびロール角を計算するステップとを含み、
前記サーモパイル素子毎のデジタル値は、前記サーモパイル素子の配列に対応し、デジタル値が1となるサーモパイル素子の配列を地球領域、デジタル値が0となるサーモパイル素子の配列を宇宙空間と判定することで、前記サーモパイル素子の配列において地球エッジを検出することを特徴する。
In one embodiment of the earth edge detection method according to the present invention, a detection unit including a plurality of thermopile elements arranged in a line or obliquely in a direction perpendicular to the earth edge, and detected by the detection unit. An earth edge detection method for an earth sensor including at least three earth edge detectors including a signal processing unit that digitally converts the output signal and outputs the signal.
Performing infrared detection by a plurality of thermopile elements included in the detection unit of each of the earth edge detectors, and outputting an infrared radiation amount to the signal processing unit for each thermopile element;
The infrared radiation amount output for each thermopile element by the signal processing unit is compared with a predetermined threshold value, and binarized to a value of 0 or 1 for each thermopile element, and digital for each thermopile element Converting to a value;
Calculating the pitch angle and roll angle of the satellite based on the digital value for each thermopile element obtained from each of the earth edge detectors and the viewing angle per thermopile element,
The digital value for each thermopile element corresponds to the arrangement of the thermopile elements, and the arrangement of the thermopile elements with a digital value of 1 is determined as the earth region, and the arrangement of the thermopile elements with a digital value of 0 is determined as outer space. , Detecting an earth edge in the array of thermopile elements.
地球エッジ検出器の検出部において、一定の視野角を持つ多素子ライン配列のサーモパイルアレーを採用することで、従来の地球エッジ検出器において必要とされた機械的駆動系を省くことができる。これにより、地球センサの機構を大幅に簡素化でき、地球センサの小型・軽量化、低コスト化を実現することができる。また、駆動部の摩耗や故障について対策する必要がない。 By adopting a multi-element line array thermopile array having a constant viewing angle in the detection part of the earth edge detector, the mechanical drive system required in the conventional earth edge detector can be omitted. As a result, the mechanism of the earth sensor can be greatly simplified, and the earth sensor can be reduced in size, weight, and cost. Moreover, it is not necessary to take measures against wear and failure of the drive unit.
事前に感度校正のなされた多素子ライン配列のサーモパイルアレーで、地球赤外放射を検出することにより、地球領域と宇宙領域の判別、すなわち地球エッジの検出をサーモパイル素子単位で行なうことができ、従来の地球エッジ検出器に比べてより簡便に地球エッジを検出することができる。この結果、人工衛星の姿勢角(ピッチ角/ロール角)の計算アルゴリズムを簡素化できる。なお、地球エッジ検出器の数が最低3つ以上であれば、人工衛星の姿勢角(ピッチ角/ロール角)の算出が可能ではあるが、4つの地球エッジ検出器を用いて地球センサを構成すると、より簡単にピッチ角とロール角を計算することができる。 A multi-element line array thermopile array, which has been calibrated in advance, can detect earth and space areas, that is, detect the earth edge in units of thermopile elements. The earth edge can be detected more easily than the earth edge detector. As a result, the algorithm for calculating the attitude angle (pitch angle / roll angle) of the artificial satellite can be simplified. If the number of earth edge detectors is at least three or more, the attitude angle (pitch angle / roll angle) of the artificial satellite can be calculated, but the earth sensor is configured using four earth edge detectors. Then, the pitch angle and roll angle can be calculated more easily.
さらに、地球エッジの判別において、地球エッジの閾値を適切に設定することにより、赤道域と極域での地球赤外輻射量の違いや変動量の影響を排除できる。また、より多くのサーモパイル素子からなるサーモパイルアレーを地球エッジ検出器として用いることで、1素子あたりの視野角を小さくすることができ、解像度をより向上させることができる。 Furthermore, in determining the earth edge, by appropriately setting the threshold value of the earth edge, it is possible to eliminate the difference in the amount of earth infrared radiation between the equatorial region and the polar region and the influence of the fluctuation amount. Further, by using a thermopile array composed of more thermopile elements as the earth edge detector, the viewing angle per element can be reduced, and the resolution can be further improved.
以下に図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。なお、実施の形態を説明するための全ての図において、同一部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that components having the same function are denoted by the same reference symbols throughout the drawings for describing the embodiment, and the repetitive description thereof will be omitted.
図4は、本発明の1つの実施形態として、地球センサにおいて地球エッジ検出器として用いられるサーモパイルアレーを示す。サーモパイルアレー400は、基板405に検出部402と信号処理部404とを備える。検出部402は、図5に示されるように、複数のサーモパイル素子が素子番号1番から16番まで、1番の斜め後方に2番、2番の斜め後方に3番といったように、交互に二列で配列された素子部410とレンズ406を有する筒状のレンズ部408とからなる。図5のように、交互二列の配列を「斜交配列」と呼ぶことにする。複数のサーモパイル素子は、一直線状(ライン状)に配列することもできる。素子部410は、レンズ部408の内側の基板面上にある(図5参照)。また、信号処理部404において処理された電気信号をサーモパイルアレー400の外部の機器に向けて出力するための接続端子414を基板405に備える。基板405の形状は長方形であるが、長方形の他にも地球センサの筐体に収納するために最適な形状を採用することができる。
FIG. 4 shows a thermopile array used as an earth edge detector in an earth sensor as one embodiment of the present invention. The
サーモパイルアレー400は、検出部402によって対象物からの赤外輻射を検出し、信号処理部404によって赤外輻射量に対応する電気信号を出力する。具体的には、レンズ406を有するレンズ部408を通って入射する赤外線を、素子部410の複数のサーモパイル素子によって検出して、信号処理部404によって検出した赤外線の赤外輻射量に応じて電気信号に変換されて接続端子414から外部に出力される。
The
本発明の別の実施形態では、地球エッジ検出器として、サーモパイルアレー400の複数のサーモパイル素子に代えて、別の赤外線検出素子がライン状に配列又は斜交配列された赤外線検出器を用いることもできる。
In another embodiment of the present invention, instead of the plurality of thermopile elements of the
図5は、図4で示したサーモパイルアレー400の素子部410におけるサーモパイル素子412の配列の1つの実施形態を示す。16個のサーモパイル素子412は、レンズ部408の内側の基板上に交互に二列で配列(すなわち、斜交配列)されている。図5では、左側のサーモパイル素子から順に1から16の素子番号が付されている。サーモパイル素子412は、対象物より放射される赤外線を検出する個々の素子であり、対象物の温度に比例した電圧を出力することができる。本発明の1つの実施形態で使用するサーモパイルアレー400は、サーモパイル素子412が2×8個斜交配列されたタイプであるが、人工衛星から地球の間のように対象物が十分に離れている場合は、1×16のライン状素子配列と見做すことができる。また、別の実施形態では、複数のサーモパイル素子をライン状に配列することもできる。さらに、サーモパイル素子412の数は、16個に限られるものではなく、地球エッジの検出精度の向上や低コスト化・小型化といった要求において増減することができる。一般的に、サーモパイル素子数を増加することで、1素子当たりの視野角を小さくでき、地球エッジ検出器の解像度が向上して、地球エッジの検出制度を改善することができる。
FIG. 5 shows one embodiment of the arrangement of the
図5におけるFOV(X)およびFOV(Y)は、それぞれサーモパイルアレー400のX軸方向の視野角(FOV; Field Of View)とY軸方向の視野角を示す。地球エッジ検出器としてサーモパイルアレー400を用いた場合、X軸は地球エッジに対して垂直になる軸であり、Y軸は地球エッジに対して平行となる軸である。複数のサーモパイル素子412を、地球エッジに対して垂直方向(X軸方向)に配列することで、広い視野角FOV(X)で地球エッジをとらえることができる。
FOV (X) and FOV (Y) in FIG. 5 indicate the field angle of view (FOV) of the
図6は、地球エッジ検出器として用いられるサーモパイルアレー400におけるX−Y軸方向と視野角を示す。図6(a)は、サーモパイルアレー400の平面図であり、軸方向を示す。長方形状のサーモパイルアレー400の長軸方向をX軸とし、短軸方向をY軸とする。上述のとおり、サーモパイルアレー400を地球エッジ検出器として地球センサに搭載した場合には、X軸は地球の地球エッジに対して垂直となり、Y軸は平行となる。
FIG. 6 shows an XY axis direction and a viewing angle in a
図6(b)はX軸方向の視野角FOV(X)の例を示す。視野角はレンズの焦点距離で決まるが、本発明の1つの実施形態として、サーモパイルアレー400を使用する地球エッジ検出器では、10.6mmの焦点距離を持ち、X方向の視野角FOV(X)が17°、Y方向の視野角FOV(Y)が2.5°となっている。X方向には16個の素子が並んでいるため、1素子あたりの視野角すなわちエッジ検出精度は約1°となる。
FIG. 6B shows an example of the viewing angle FOV (X) in the X-axis direction. Although the viewing angle is determined by the focal length of the lens, as one embodiment of the present invention, an earth edge detector using the
図7は、サーモパイルアレーにおける赤外検出波長域を示すグラフである。グラフの縦軸は赤外線の透過率であり、横軸は波長である。本発明の地球エッジ検出器(図4の実施例では、サーモパイルアレー400)で使用するレンズ406の1つの実施形態として、非コーティングシリコンレンズ(G12)を用いることができる。図7のグラフ中のSTANDARDラインは従来のレンズの赤外検出波長域を表し、G12ラインは非コーティングシリコンレンズ(G12)を使用した場合の赤外検出波長域を示す。STANDARDラインで示される従来のレンズに比べて、G12ラインで示される非コーティングシリコンレンズ(G12)は、広い波長域で一定の透過率となるという特性を有していることが分かる。
FIG. 7 is a graph showing an infrared detection wavelength region in a thermopile array. The vertical axis of the graph is the infrared transmittance, and the horizontal axis is the wavelength. An uncoated silicon lens (G12) can be used as one embodiment of the
図8は、地球の低緯度域、中緯度域、極域における地球赤外輻射量と波長との関係を示すグラフである。グラフの縦軸は赤外輻射量(放射輝度)であり、横軸は波長である。従来型地球センサの多くが、赤外線の検出波長域としてCO2の吸収帯である14〜16μm(CO2バンド)を採用している(図8中の(1)従来の地球センサの検出波長域)。その理由としては、CO2プロファイルが大気圏上層部で形成されることから、対流圏における気象変動の影響が少なく赤外輻射量が安定しているためである。図8に示す(a)低経度域、(b)中経度域、(c)極域のいずれもグラフからも、14〜16μm(CO2バンド)の波長域におけるほぼ一定の値(50前後)で安定していることが理解できる。これら従来型地球センサでは、通常CO2プロファイル(赤外輻射量)データを内部に持っており、ピークレベルに対する相対強度が1/2となる位置を「地球エッジ」として検出する方式をとっている。 FIG. 8 is a graph showing the relationship between the amount of terrestrial infrared radiation and the wavelength in the low latitude region, middle latitude region, and polar region of the earth. The vertical axis of the graph is the amount of infrared radiation (radiance), and the horizontal axis is the wavelength. Many conventional earth sensor, the absorption band of CO 2 as a detection wavelength range of infrared 14~16Myuemu (CO 2 bands) is adopted (in FIG. 8 (1) Detection wavelength range of conventional earth sensor ). The reason is that the CO 2 profile is formed in the upper layer of the atmosphere, so that the influence of weather fluctuations in the troposphere is small and the infrared radiation amount is stable. From the graphs of (a) low longitude region, (b) medium longitude region, and (c) polar region shown in FIG. 8, almost constant values in the wavelength region of 14 to 16 μm (CO 2 band) (around 50) It can be understood that it is stable. These conventional earth sensors usually have CO 2 profile (infrared radiation amount) data inside and detect a position where the relative intensity with respect to the peak level is ½ as an “earth edge”. .
しかしながら、CO2プロファイルは安定しているとはいえ、緯度や経度、季節、時間帯等による様々な変動要因があり、高精度な地球センサではそれらの変動要因に対する補正も行うので、姿勢角の計算がかなり複雑になる。 However, although the CO 2 profile is stable, there are various fluctuation factors depending on the latitude, longitude, season, time zone, etc., and the high-accuracy earth sensor also corrects for these fluctuation factors. Computation becomes quite complicated.
一方、本発明で使用する地球エッジ検出器は、非コーティングシリコンレンズ(G12)を採用することにより、図7に示すように検出波長域が遠赤外領域においてフラットな特性となっている。図8に示す地球赤外輻射のほとんどの波長範囲(図8中の(2)本発明に係る地球エッジ検出器の波長域))を検出するようになっている。 On the other hand, the earth edge detector used in the present invention employs an uncoated silicon lens (G12), so that the detection wavelength region is flat in the far infrared region as shown in FIG. Most of the wavelength range of the earth infrared radiation shown in FIG. 8 ((2) the wavelength range of the earth edge detector according to the present invention in FIG. 8) is detected.
これは、各検出素子を、地球領域(地球赤外輻射が有る)と宇宙領域(地球赤外輻射が無い)との判別のみにデジタル的に使用しており、CO2バンドによる高精度な検出を行う必要がないためである。これにより、レンズのコーティング処理や複雑なパラメータ計算処理に伴うコストを抑えている。 This is because each detection element is digitally used only for distinguishing between the earth region (with earth infrared radiation) and the space region (without earth infrared radiation), and highly accurate detection using the CO 2 band. This is because there is no need to perform. As a result, costs associated with lens coating processing and complicated parameter calculation processing are reduced.
図9は、4つのサーモパイルアレー400を地球エッジ検出器として用いた地球センサの1つの実施形態を示す。なお、人工衛星の姿勢を制御するためには、最低3つの地球エッジ検出器があれば、それぞれ地球エッジを検出して、地球の位置を把握することができる。つまり、少なくとも3つの地球エッジ検出器を用いて地球センサを構成することは可能である。
FIG. 9 illustrates one embodiment of an earth sensor using four
本発明の1つの実施形態である地球センサ500は、4つの地球エッジ検出器を格納する筐体カバー502と筐体ベース504とからなる。また、筐体ベース504には、接続コネクタ506が設置されている。地球センサ500における4つの地球エッジ検出器には、図4および図5に示した16素子のサーモパイルアレー400を4つ用いることができる。それぞれのサーモパイルアレー400の接続端子414から出力される電気信号を処理して、制御情報(ピッチ角およびロール角といった姿勢制御角など)を生成する制御情報生成部(図示せず)を地球センサ500に含めることもできる。制御情報生成部からの出力(制御情報)は、接続コネクタ506を介して、地球センサ500に接続された人工衛星本体に送信される。
An
また、別の実施形態では、4つの地球エッジ検出器として、別の赤外線検出素子からなる赤外線検出器を用いることができ、サーモパイルアレー400と組合せて用いることも可能である。
In another embodiment, an infrared detector composed of another infrared detecting element can be used as the four earth edge detectors, and can be used in combination with the
4つの地球エッジ検出器は、地球センサ500の中心を基点として、90°間隔で、筐体カバー502に格納され、サーモパイルアレー400のレンズ406およびレンズ部408が外向きになるように配置して筐体カバー502の内側に固定される。つまり、筐体カバー502の内側において、4個の地球エッジ検出器(便宜的に、第一から第四の地球エッジ検出器と呼ぶ)は、地球センサ500の中心に対して対称的に、第一の地球エッジ検出器と第二の地球エッジ検出器が配置され、地球センサの中心に対して対称的に、第三の地球エッジ検出器と第四の地球エッジ検出器が配置される。このとき、前記第一の地球エッジ検出器と前記第二の地球エッジ検出器を結ぶ直線は、前記第三の地球エッジ検出器と前記第四の地球エッジ検出器を結ぶ直線と直角に交わる。
The four earth edge detectors are stored in the
本発明の1つの実施形態である地球センサ500では、サーモパイルアレー400のレンズ部408は、筐体カバー502の開口部から露出している。別の実施形態では、筐体カバー502の開口部からレンズ406だけを露出させて、レンズ部408は露出させないように構成することも可能である。
In the
それぞれ反対側に位置する地球エッジ検出器は、一方の地球エッジ検出器の視野角の中心軸と他方の地球エッジ検出器の視野角の中心軸とがオフセット角θoffsetをなすように配置することができる。オフセット角θoffset は、人工衛星の軌道高度に応じて定まる。
図9では、例として、それぞれ反対側に位置する1組の地球エッジ検出器のオフセット角θoffset を示しているが、もう1組の地球エッジ検出器も同様のオフセット角をなすように配置される。
The earth edge detectors located on opposite sides should be arranged such that the center axis of the viewing angle of one earth edge detector and the center axis of the viewing angle of the other earth edge detector form an offset angle θ offset. Can do. The offset angle θ offset is determined according to the orbital altitude of the artificial satellite.
In FIG. 9, as an example, the offset angle θ offset of one set of earth edge detectors located on the opposite sides is shown, but the other set of earth edge detectors are also arranged to form the same offset angle. The
図10は、人工衛星の軌道高度と人工衛星に搭載された地球エッジ検出器の視野角の関係を示す。地球センサ500を搭載した人工衛星が、軌道高度900km(H=900km)の宇宙空間602を飛んでいるとした場合に、それぞれ反対側に位置する地球エッジ検出器間のオフセット角θoffset を123°にしておけば、姿勢角がピッチ/ロール角共に0°の時、すなわち人工衛星が地球600の中心を向いている時に、各地球エッジ検出器の赤外線検出素子(すなわち、サーモパイル素子)の配列の中央の素子で地球エッジをとらえることができる。図5の例では、サーモパイルアレー400の16個のサーモパイル素子のうち、素子番号8又は9の素子もしくは素子番号8と9の間で地球エッジをとらえることができる。オフセット角θoffset を調整することで、様々な予定軌道高度の人工衛星への搭載が可能となる。
FIG. 10 shows the relationship between the orbital altitude of the artificial satellite and the viewing angle of the earth edge detector mounted on the artificial satellite. When an artificial satellite equipped with the
ここで、図11(a)から(c)を参照して、サーモパイルアレー400を用いた地球エッジ検出器における地球エッジの検出方法を説明する。人工衛星に搭載された地球センサの4つの地球エッジ検出器は、前述のように姿勢角がピッチ/ロール角共に0°の時に地球エッジ708が視野706の中央に来るように配置されている。このとき、地球赤外領域700における地球中心702に、人工衛星の衛星座標中心704が重なることになる。視野706の1マスは、サーモパイルアレー400の素子部410に配列された1つのサーモパイル素子412に対応する。
Here, with reference to FIGS. 11A to 11C, a method for detecting the earth edge in the earth edge detector using the
図5では、16個のサーモパイル素子412が配列されているが、図11では、簡略化のために視野706におけるマスを16個よりも少ない数で表示している。
In FIG. 5, 16
図11(a)のように人工衛星の姿勢角が変化した場合、各地球エッジ検出器の視野706(An,As,Aw,Ae)において検出する地球エッジ708の位置が、中央からずれることになる。
When the attitude angle of the artificial satellite changes as shown in FIG. 11A, the position of the
図11(b)は、人工衛星の姿勢が右方向へ変化した場合、すなわち検出器の視野706(Ae)において地球エッジが左方向へずれた場合の模式図である。この例では、視野706の8マスに対応するサーモパイル素子のうち、左から1から4番目のマスに対応するサーモパイル素子が地球赤外輻射をとらえており、左から4番目と5番目のマスに対応するサーモパイル素子の検出結果から地球エッジ708を検出することができる。具体的な検出方法は、図11(c)を用いて説明する。
FIG. 11B is a schematic diagram when the attitude of the artificial satellite changes to the right, that is, when the earth edge shifts to the left in the field of view 706 (Ae) of the detector. In this example, among the thermopile elements corresponding to 8 squares in the field of
図11(c)は、図11(b)の例において、視野706(Ae)の各マスに対応するサーモパイル素子の信号出力(電圧出力)を示す。すなわち、地球赤外領域700をとらえているサーモパイル素子および宇宙領域701をとらえているサーモパイル素子は、それぞれその赤外輻射強度に応じた電圧出力が得られることになるが、宇宙領域701の温度は極めて低い(絶対温度3k)ことから出力はほぼゼロに近い一定値となる。そこで、地球/宇宙領域判定用の閾値を設定することで、境界点を地球エッジとして検出することができる。
FIG.11 (c) shows the signal output (voltage output) of the thermopile element corresponding to each square of the visual field 706 (Ae) in the example of FIG.11 (b). That is, the thermopile element that captures the earth
図12は、サーモパイルアレーにおける各サーモパイル素子が出力する信号と閾値の関係を示す。地表より外縁の大気層では、赤外輻射強度が地表からの高度に応じて減衰するプロファイルを持ち、宇宙領域では出力がゼロに近い一定値に至る。図10に示した本発明の1つの実施形態のように、軌道高度900km、視野角17°で16素子の地球エッジ検出器の場合、地球エッジでの視野領域は約1065kmとなり、1素子あたりの視野領域は約67kmとなる。大気層の厚さは(季節や時間帯による若干の変動はあるものの)約100kmとすると,最大3つの素子に亘り大気層の影響による中間的な値を出力することになる。 FIG. 12 shows the relationship between the signal output from each thermopile element in the thermopile array and the threshold value. In the atmosphere layer outside the ground surface, the infrared radiation intensity has a profile that attenuates according to the altitude from the ground surface, and in the space region, the output reaches a constant value close to zero. As in one embodiment of the present invention shown in FIG. 10, in the case of a 16-element earth edge detector with an orbital altitude of 900 km and a viewing angle of 17 °, the viewing area at the earth edge is approximately 1065 km. The visual field area is about 67 km. If the thickness of the atmospheric layer is about 100 km (although there are slight variations depending on the season and time zone), an intermediate value due to the influence of the atmospheric layer is output over a maximum of three elements.
本発明にかかる地球エッジ検出器の赤外波長域は、広範囲(例えば、図8中の(2)の範囲)に及ぶため、緯度や時間帯による変動、大気中のO3やH20による吸収等様々な変動要因が存在し,大気層やその付近の地球領域の赤外輻射強度も不安定であることが予想される。その中でも最も不安定で従来の地球センサにおいて誤認識の要因になってきたのが、図8に挙げる低緯度(赤道)域と極域での赤外輻射量の大きさの違いと変動量の予想の困難さである。
Since the infrared wavelength range of the earth edge detector according to the present invention covers a wide range (for example, the range (2) in FIG. 8), it varies depending on the latitude and time zone, and depends on O 3 and
本発明の1つの実施形態であるサーモパイルアレー400を用いた地球エッジ検出器は、より広い波長帯の赤外輻射に感応することから、図8の地球赤外輻射を、ほぼ全波長帯にわたって積分した量を出力する。すなわち、図12(a)から(c)のように、地球赤外領域内部では、各々の地域(低緯度域、中緯度域、極域)での赤外輻射積分量に応じた出力になり、当該出力は宇宙領域での一定値に向けて減衰していくことになる。
Since the earth edge detector using the
そこで本発明では、閾値を可能な範囲で低い値(宇宙領域の輻射量よりも少し高い値で、地球大気の赤外輻射の影響を検出し始めた高度)に設定することにより、地域による赤外輻射量の大きさの違いや変動量による影響を極力排除することができる。 Therefore, in the present invention, the threshold value is set to a low value within a possible range (a height slightly higher than the amount of radiation in the cosmic region and the altitude at which the influence of infrared radiation in the earth's atmosphere has begun to be detected). The influence of the difference in the amount of external radiation and the fluctuation amount can be eliminated as much as possible.
図12(a)から(c)のグラフにおける1と0の列は、サーモパイルアレー400の検出部402で検出した赤外輻射量に対応する電気信号が、上述のように予め設定された閾値よりも大きい(あるいは閾値以上である)場合には、信号処理部404から出力されるデジタル値を1とし、閾値以下である(あるいは閾値よりも小さい)場合にはデジタル値を0とすることを表している。すなわち、デジタル値が1となるサーモパイル素子の配列を地球赤外領域(地球領域)、デジタル値が0となるサーモパイル素子の配列を宇宙空間(宇宙領域)と判定することで、サーモパイル素子の配列において地球エッジを検出することができる。
The
図13は、地球中心に対する人工衛星の姿勢角(ピッチ角/ロール角)の計算方法を説明するための図である。図12に示したように、各地球エッジ検出器における素子の信号出力が閾値よりも大きい(地球領域)と判定された(すなわち、1となる)素子の数を求める。4つの地球エッジ検出器を用いた地球センサの場合、図13に示されるように、地球領域と判定された素子数を、それぞれDn,Ds,Dw,Deとし、1素子の視野角をθ0 とすると、地球中心に対する人工衛星の姿勢角(ピッチ角/ロール角)は、
ピッチ角=θ0×(Ds−Dn)/2
ロール角=θ0×(Dw−De)/2
の式で計算することができる。
FIG. 13 is a diagram for explaining a method of calculating the attitude angle (pitch angle / roll angle) of the artificial satellite with respect to the earth center. As shown in FIG. 12, the number of elements determined that the signal output of the elements in each earth edge detector is larger than the threshold (earth area) (that is, 1) is obtained. In the case of an earth sensor using four earth edge detectors, as shown in FIG. 13, the number of elements determined as the earth region is Dn, Ds, Dw, and De, respectively, and the viewing angle of one element is θ 0. Then, the attitude angle (pitch angle / roll angle) of the artificial satellite with respect to the earth center is
Pitch angle = θ 0 × (Ds−Dn) / 2
Roll angle = θ 0 × (Dw−De) / 2
It can be calculated by the following formula.
例えば、図9に示した本発明の1つの実施形態である地球センサ500では、4つのサーモパイルアレー400のそれぞれの信号処理部404から接続端子414を介して出力されたデジタル値(1または0)を加算することで、それぞれDn,Ds,Dw,Deの値を求めることができる。そして、地球センサにおける制御情報生成部(図9には図示せず)によって、上記の式を用いて算出されたピッチ角とロール角を含む制御情報を生成することができる。
For example, in the
図11から13に示されるような地球エッジ検出方法及び人工衛星の姿勢角(ピッチ角/ロール角)の計算方法は、極めてシンプルであるが、地球エッジ検出器の信号出力を0と1にデジタル化するため、ピッチ角およびロール角の計算精度は、1素子の視野角θ0に依存することになる。 Although the earth edge detection method and the satellite attitude angle (pitch angle / roll angle) calculation method as shown in FIGS. 11 to 13 are extremely simple, the signal output of the earth edge detector is digitally set to 0 and 1. Therefore, the calculation accuracy of the pitch angle and the roll angle depends on the viewing angle θ 0 of one element.
そこで、地球エッジを検出した地域(低緯度域/中緯度域/極域)による地球赤外輻射量の違いによる影響等を排除しつつ、更に姿勢角精度を高める方法として、他の実施形態の地球エッジ検出方法および姿勢角の計算方法を用いることができる。他の実施形態では、先の実施形態とは異なり、地球エッジ検出器の信号出力をデジタル化せずアナログ電圧値のまま利用する。 Therefore, as a method for further improving the attitude angle accuracy while eliminating the influence of the difference in the amount of earth infrared radiation depending on the region (low latitude region / mid latitude region / polar region) where the earth edge is detected, The earth edge detection method and the attitude angle calculation method can be used. In other embodiments, unlike the previous embodiment, the signal output of the earth edge detector is not digitized but is used as an analog voltage value.
図14は、他の実施形態の地球エッジ検出方法および姿勢角の計算方法を説明するための図であり、当該地球エッジの検出方法を用いた際の各サーモパイル素子の出力信号と閾値との関係を示す。図14に示されるように、地球エッジ検出器により検出される地球赤外領域の信号出力電圧は、低緯度域/中緯度域/極域といった各地域の温度によって異なるという特徴があることが分かる。 FIG. 14 is a diagram for explaining the earth edge detection method and the attitude angle calculation method according to another embodiment, and the relationship between the output signal of each thermopile element and the threshold value when the earth edge detection method is used. Indicates. As shown in FIG. 14, it is understood that the signal output voltage in the earth infrared region detected by the earth edge detector has a characteristic that it varies depending on the temperature of each region such as low latitude region / mid latitude region / polar region. .
当該特徴を利用して、人工衛星の姿勢角を計算するための方法は、まず、地球エッジ検出器毎に、完全に地球領域に視野が向いた素子からの信号出力を用いて、地球赤外輻射量(VR_low, VR_middle, VR_high)を決定する。次に、地球エッジ検出器毎に、地球エッジを視野に含む素子からの信号出力を、地球エッジ輻射量(VE_low, VE_middle, VE_high)とする。また、完全に宇宙領域に視野が向いた素子からの信号出力を用いて、宇宙赤外輻射量(VR_space)を決定する。 A method for calculating the attitude angle of an artificial satellite using this feature is as follows. First, for each earth edge detector, a signal output from an element whose field of view is completely directed to the earth region is used. The amount of radiation (VR_low, VR_middle, VR_high) is determined. Next, for each earth edge detector, the signal output from the element including the earth edge in the field of view is set as the earth edge radiation amount (VE_low, VE_middle, VE_high). Further, the amount of cosmic infrared radiation (VR_space) is determined by using a signal output from an element whose field of view is completely directed to the space region.
地球エッジ検出器毎に、地球赤外輻射量と宇宙赤外輻射量の差(VR_low - VR_space, VR_middle - VR_space, VR_high - VR_space)を求め、これに対する各々の地球エッジ輻射量(VE_low, VE_middle, VE_high)を1素子の視野角θ0内で重み付け配分することにより、視野角θ0よりも精度の高い姿勢角を計算することができる。 For each earth edge detector, the difference between the earth infrared radiation amount and the cosmic infrared radiation amount (VR_low-VR_space, VR_middle-VR_space, VR_high-VR_space) is obtained, and the respective earth edge radiation amounts (VE_low, VE_middle, VE_high) ) Is weighted and distributed within the viewing angle θ 0 of one element, a posture angle with higher accuracy than the viewing angle θ 0 can be calculated.
このように、他の実施形態に基づく地球エッジ検出方法および姿勢角の計算方法は、使用する地球エッジ検出器の1素子の視野角θ0が数度以上と広い場合でも、より正確に視野角θ0以内の姿勢角を決定することが可能である。 As described above, the earth edge detection method and the attitude angle calculation method based on the other embodiments are more accurate even when the viewing angle θ 0 of one element of the earth edge detector to be used is as wide as several degrees or more. A posture angle within θ 0 can be determined.
本発明の別の実施形態として、更に小型化した地球センサの1つ実施形態を図15から20に示す。 As another embodiment of the present invention, one more miniaturized earth sensor embodiment is shown in FIGS.
図15は、地球エッジ検出器を装着するためのセンサブロックを示す。図15(a)および(b)に示されるように、センサブロック800は、前面にブロック開口部802と筐体カバーとの固定面804を有し、背面に装着面808を有する。固定面804および固定面812は、筐体カバー900(図16)に固定するための面である。また、センタブロックの左右には、左側面806と右側面810を有する。図15(c)および(d)は、アルミ材質のセンサブロック800に、地球エッジ検出器(例えば、サーモパイルアレー400)を装着した検出器付センサブロック801を示す。
FIG. 15 shows a sensor block for mounting the earth edge detector. As shown in FIGS. 15A and 15B, the
図16は、地球エッジ検出器を装着したセンサブロックを卍状に格納するための筐体カバーを示す。小型化を図った地球センサの1つの実施形態では、それぞれ地球エッジ検出器を装着した検出器付センサブロック801を、4つ格納する筐体カバー900と筐体ベース906(図17,18参照)からなる。図16(a)を参照すると、筐体カバー900は、地球エッジ検出器のレンズを露出させるための筐体開口部902と、人工衛星の本体に地球センサの筐体を固定するための固定フランジ904を有する。
FIG. 16 shows a housing cover for storing the sensor block equipped with the earth edge detector in a bowl shape. In one embodiment of a downsized earth sensor, a
図16(b)に示されるように、地球エッジ検出器を装着した検出器付センサブロック801は、筐体カバー900内に挿入され、筐体カバー900の外側にある穴と検出器付センサブロック801の固定面804および固定面812にある穴に、ネジなどの固定部材を通して、検出器付センサブロック801を筐体カバー900の内側に固定する。
As shown in FIG. 16 (b), the sensor block with
このように地球エッジ検出器とセンサブロックを一体化することにより、地球エッジ検出器のみを奥まった筐体内部に固定する作業に比べて、筐体カバーへの挿入の作業が簡便となり確実で正確な固定が可能となる。 By integrating the earth edge detector and the sensor block in this way, the work of inserting the earth edge detector into the housing cover is simpler, more reliable and more accurate than the work of fixing only the earth edge detector inside the housing. Can be fixed.
また、地球エッジ検出器として、図4に示したサーモパイルアレー400を用いた場合、レンズ部408と基板405は、センサブロック800に固定された上で筐体カバー900にしっかり固定されることになり振動耐性が高まる。更に、筐体カバー900のアルミ厚に加えてセンサブロック800のアルミ厚を確保することができ、地球エッジ検出器に対する筐体外側(宇宙空間)からの宇宙放射線の遮蔽効果を高めることができる。
When the
地球エッジ検出器をセンサブロックに取り付ける際には、接続端子を取り外して配線ケーブルを制御回路基板との間で直付けする。例えば、地球エッジ検出器としてサーモパイルアレー400を用いる場合、サーモパイルアレー400の基板405にある接続端子414を取り外して、配線ケーブルを制御回路基板との間で直付けすることになる。これにより、地球エッジ検出器を装着した検出器付センサブロック801を収納する筐体カバー900の高さを低く抑えることができ、地球センサを小型化することができる。
When attaching the earth edge detector to the sensor block, the connection terminal is removed and the wiring cable is directly attached to the control circuit board. For example, when the
また、センサブロック800の地球エッジ検出器を装着する装着面808の傾きを設定することにより、容易に衛星軌道高度のオフセット角に対応できる。
Also, by setting the inclination of the mounting
図17には、4つのセンサブロックを卍状に、筐体カバーに格納して固定することで、小型化した地球センサの上面図、側面図および断面図を示す。4つの検出器付センサブロック801(便宜的に、第一のセンサブロック、第二のセンサブロック、第三のセンサブロックおよび第四のセンサブロックと呼ぶ)を筐体カバー900に格納する際に、第一から第四のセンサブロックは、地球センサの中心を基点に点対称となるように、第一のセンサブロックの背面(装着面808)を第二のセンサブロックの右側面810(又は左側面806)に対向させ、第二のセンサブロックの背面(装着面808)を第三のセンサブロックの右側面810又は左側面806に対向させ、第三のセンサブロックの背面(装着面808)を第四のセンサブロックの右側面810(又は左側面806)に対向させ、第四のセンサブロックの背面(装着面808)を第一のセンサブロックの右側面810(又は左側面806)に対向させることで、互い違いに組み合わされている。図17に示されるように、互い違いに組み合わせることを、ここでは、「卍状に組み合わせる」という。図17に示す実施形態では、一方のセンサブロックの背面を他方のセンサブロックの右側面に対向させているが、左側面に対向させることもできる。
FIG. 17 shows a top view, a side view, and a cross-sectional view of a downsized earth sensor by storing and fixing four sensor blocks in a bowl shape in a housing cover. When storing four sensor blocks with detectors 801 (for convenience, the first sensor block, the second sensor block, the third sensor block, and the fourth sensor block) in the
図17(a)は、小型化した地球センサの側面を示す。地球センサの筐体は、筐体カバー900と筐体ベース906からなる。図17(b)は、図17(a)に示されたb−bの断面図を示す。筐体4つの検出器付センサブロック801が卍状に組み合わされていることが確認できる。
FIG. 17A shows a side view of the downsized earth sensor. The case of the earth sensor includes a
図17(c)は、小型化した地球センサの上側面を示す。卍状に組合された4つの地球エッジ検出器のレンズが四方向に向いていることが確認できる。図17(d)は、図17(d)に示されたd−dの断面図を示す。筐体カバー900内で一方の検出器付センサブロック801の背面(装着面側)が、他方の検出器付センサブロック801の右側面に向き合っていることが確認できる。また、4つの地球エッジ検出器は、センサブロック800に装着され、筐体カバー900内に卍状に密着固定され、制御回路基板の納まった筐体ベース906によって閉じられる。
FIG. 17C shows the upper surface of the downsized earth sensor. It can be confirmed that the lenses of the four earth edge detectors combined in a saddle shape are oriented in four directions. FIG. 17D is a sectional view taken along the line dd shown in FIG. It can be confirmed that the back surface (mounting surface side) of one detector-equipped
図18は、小型化した地球センサの斜視図である。図18(a)には、筐体カバー900と筐体ベース906からなる地球センサを、筐体ベース906側からみた図を示す。筐体ベース906は、接続コネクタ910を備えるコネクタブラケット908を有する。接続コネクタ910を介して、地球センサの地球エッジ検出器で検出された出力信号、又は、ピッチ角/ロール角などの姿勢制御情報を、人工衛星の本体に伝達することができる。例えば、地球エッジ検出器としてサーモパイルアレー400を用いた場合に、図18(b)に示されるように、筐体カバー900の筐体開口部902からレンズ406が露出する。
FIG. 18 is a perspective view of a downsized earth sensor. FIG. 18A shows a view of the earth sensor including the
図19は、小型化した地球センサのオフセット角を示す。図9に示した地球センサと同様に、それぞれ反対側に位置する地球エッジ検出器は、一方の地球エッジ検出器の視野角の中心軸と他方の地球エッジ検出器の視野角の中心軸とがオフセット角θoffset をなすように配置することができる。 FIG. 19 shows the offset angle of a miniaturized earth sensor. Similarly to the earth sensor shown in FIG. 9, the earth edge detectors located on opposite sides of each other have a central axis of the viewing angle of one earth edge detector and a central axis of the viewing angle of the other earth edge detector. It can arrange | position so that the offset angle (theta) offset may be made.
図20は、小型化した地球センサを人工衛星の構体パネルに固定した場合の一例を示す。搭載時は、衛星構体パネルに地球センサの筐体相当の穴を開けて外側から挿入し、接続コネクタ910を人工衛星の内部の接続コネクタと接続する。そして、筐体カバー900の側面にある固定フランジ904によって衛星構体パネルに固定する。これにより、衛星構体の外側の宇宙空間に晒される突出部はレンズ視野部分のみの最少範囲にとどめることができ、検出器と制御回路基板に対する宇宙からの厳しい熱的環境と放射線環境を軽減することができる。
FIG. 20 shows an example in which a downsized earth sensor is fixed to a structure panel of an artificial satellite. At the time of mounting, a hole corresponding to the case of the earth sensor is made in the satellite structure panel and inserted from the outside, and the
本発明に係る地球エッジ検出方法は、宇宙分野における小型衛星搭載用地球センサの地球エッジ検出方法として利用できる。また、本発明に係る地球センサは、小型衛星にも搭載可能であるので、様々な人工衛星に広く用いることができる。 The earth edge detection method according to the present invention can be used as an earth edge detection method of an earth sensor mounted on a small satellite in the space field. In addition, since the earth sensor according to the present invention can be mounted on a small satellite, it can be widely used for various artificial satellites.
100 スキャン部
102 レンズ
104 スキャンミラー
106 S赤外線検出器
108 N赤外線検出器
110 地球
112,114 スキャン方向
116 地球エッジ
120 地球中心
122 衛星座標中心
124 地球領域
126 S赤外線検出器の出力波形
128 N赤外線検出器の出力波形
200 スキャントラッキング
202 赤外線検出器の視野角
300 赤外線検出器出力
302 衛星座標中心
400 サーモパイルアレー
402 検出部
404 信号処理部
405 基板
406 レンズ
408 レンズ部
410 素子部
412 サーモパイル素子
414 接続端子
500 地球センサ
502 筐体カバー
504 筐体ベース
506 接続コネクタ
600 地球
602 宇宙空間
700 地球赤外領域
701 宇宙領域
702 地球中心
704 衛星座標中心
706 視野
708 地球エッジ
800 センサブロック,
801 検出器付センサブロック
802 ブロック開口部
804,812 固定面
806 左側面
808 装着面
810 右側面
900 筐体カバー
902 筐体開口部
904 固定フランジ
906 筐体ベース
908 コネクタブラケット
910 接続コネクタ
DESCRIPTION OF
801 Sensor block with
Claims (10)
前記信号処理部からの出力値を外部に出力するための接続コネクタを備える筐体ベースとを含み、
前記検出部は、レンズを有する筒状のレンズ部と、前記複数のサーモパイル素子を配列した素子部からなり、
前記筐体カバーには、前記地球エッジ検出器の前記レンズ部を外部に露出するための穴が、前記地球センサの中心を基点として等しい角度間隔で設けられ、
前記地球エッジ検出器は前記等しい角度間隔で前記筐体カバーに格納される地球センサであって、
それぞれの前記地球エッジ検出器の前記検出部に含まれる複数のサーモパイル素子により赤外線の検出を行ない、サーモパイル素子毎に赤外輻射量を前記信号処理部に出力し、
前記信号処理部により前記サーモパイル素子毎に出力された赤外輻射量を、予め定められた閾値と比較して前記サーモパイル素子毎に0か1の値に二値化して、前記サーモパイル素子毎のデジタル値に変換し、
前記サーモパイル素子毎のデジタル値は、前記サーモパイル素子の配列に対応し、デジタル値が1となるサーモパイル素子の配列を地球領域、デジタル値が0となるサーモパイル素子の配列を宇宙空間と判定することで、前記サーモパイル素子の配列において地球エッジを検出することを特徴とする地球センサ。 A detection unit including a plurality of thermopile elements arranged in a line or obliquely in a direction perpendicular to the earth edge, and a signal processing unit that digitally converts and outputs a signal detected by the detection unit. A housing cover for storing at least three earth edge detectors;
A housing base including a connection connector for outputting an output value from the signal processing unit to the outside,
The detection unit includes a cylindrical lens unit having a lens and an element unit in which the plurality of thermopile elements are arranged,
The casing cover is provided with holes for exposing the lens part of the earth edge detector to the outside at equal angular intervals with the center of the earth sensor as a base point,
The earth edge detector is an earth sensor stored in the housing cover at the equal angular interval,
Infrared detection is performed by a plurality of thermopile elements included in the detection unit of each of the earth edge detectors, and an infrared radiation amount is output to the signal processing unit for each thermopile element,
The infrared radiation amount output for each thermopile element by the signal processing unit is compared with a predetermined threshold value, and binarized to a value of 0 or 1 for each thermopile element, and digital for each thermopile element Converted to a value,
The digital value for each thermopile element corresponds to the arrangement of the thermopile elements, and the arrangement of the thermopile elements with a digital value of 1 is determined as the earth region, and the arrangement of the thermopile elements with a digital value of 0 is determined as outer space. An earth sensor for detecting an earth edge in the array of thermopile elements.
前記センサブロックは、前記地球エッジ検出器の前記レンズ部を外部に露出させるためのブロック開口部と、前記地球エッジを検出するための角度に対応した傾きを有する装着面とを有し、
前記地球エッジ検出器は、前記検出部と前記信号処理部を長方形状の基板上に有し、前記装着面に前記長方形状の基板を合わせて、前記ブロック開口部に前記レンズ部が配置されるように、前記センサブロックに装着され、
前記筐体カバーには、前記ブロック開口部から露出した前記レンズ部を外部に露出するため筐体開口部が、前記地球センサの中心を基点として等しい角度間隔で設けられ、
前記地球エッジ検出器を装着したセンサブロックは、前記地球センサの中心を基点として前記等しい角度間隔で、該センサブロックの長軸を縦にして前記センタ筐体に格納されることを特徴とする請求項1に記載の地球センサ。 The enclosure cover stores at least three sensor blocks equipped with the earth edge detector,
The sensor block has a block opening for exposing the lens portion of the earth edge detector to the outside, and a mounting surface having an inclination corresponding to an angle for detecting the earth edge,
The earth edge detector has the detection unit and the signal processing unit on a rectangular substrate, the rectangular substrate is aligned with the mounting surface, and the lens unit is disposed in the block opening. Is attached to the sensor block,
In the case cover, the case openings are provided at equal angular intervals with the center of the earth sensor as a base point to expose the lens portion exposed from the block opening to the outside.
The sensor block equipped with the earth edge detector is stored in the center housing at the same angular interval with the long axis of the sensor block as a vertical axis from the center of the earth sensor as a base point. Item 10. The earth sensor according to item 1.
前記第一から第四のセンサブロックは、それぞれ前記ブロック開口部側の前面、前記装着面側の背面、右側面、左側面の4つの面を有し、
前記第一から第四のセンサブロックは、前記地球センサの中心を基点に点対称となるように、
前記第一のセンサブロックの背面を前記第二のセンサブロックの右側面又は左側面に対向させ、
前記第二のセンサブロックの背面を前記第三のセンサブロックの右側面又は左側面に対向させ、
前記第三のセンサブロックの背面を前記第四のセンサブロックの右側面又は左側面に対向させ、
前記第四のセンサブロックの背面を前記第一のセンサブロックの右側面又は左側面に対向させることで卍状に組み合わされて、前記筐体カバーに格納されることを特徴とする請求項2に記載の地球センサ。 The earth sensor has first to fourth sensor blocks mounted with first to fourth earth edge detectors, respectively.
Each of the first to fourth sensor blocks has a front surface on the block opening side, a back surface on the mounting surface side, a right side surface, and a left side surface,
The first to fourth sensor blocks are symmetric with respect to the center of the earth sensor,
The rear surface of the first sensor block is opposed to the right side surface or the left side surface of the second sensor block,
The rear surface of the second sensor block is opposed to the right side surface or the left side surface of the third sensor block,
The rear surface of the third sensor block is opposed to the right side surface or the left side surface of the fourth sensor block,
The back of the fourth sensor block is opposed to the right side or left side of the first sensor block so as to be combined in a bowl shape and stored in the housing cover. The earth sensor described.
前記第一の地球エッジ検出器で地球領域と判定されたサーモパイル素子数Dnと、
前記第ニの地球エッジ検出器で地球領域と判定されたサーモパイル素子数Dsと、
前記第三の地球エッジ検出器で地球領域と判定されたサーモパイル素子数Dwと、
前記第四の地球エッジ検出器で地球領域と判定されたサーモパイル素子数Deと
を用いた式:
ピッチ角=θ0×(Ds−Dn)/2
ロール角=θ0×(Dw−De)/2
により、人工衛星のピッチ角およびロール角を計算することを特徴とする請求項3または4に記載の地球センサ。 Viewing angle θ 0 per one thermopile element,
The number of thermopile elements Dn determined as the earth region by the first earth edge detector,
The number Ds of thermopile elements determined as the earth region by the second earth edge detector,
The number of thermopile elements Dw determined as the earth region by the third earth edge detector,
Formula using the number of thermopile elements De determined as the earth region by the fourth earth edge detector:
Pitch angle = θ 0 × (Ds−Dn) / 2
Roll angle = θ 0 × (Dw−De) / 2
The earth sensor according to claim 3 or 4, wherein the pitch angle and the roll angle of the artificial satellite are calculated by the above.
それぞれの前記地球エッジ検出器の前記検出部に含まれる複数のサーモパイル素子により赤外線の検出を行ない、サーモパイル素子毎に赤外輻射量を前記信号処理部に出力するステップと、
前記信号処理部により前記サーモパイル素子毎に出力された赤外輻射量を、予め定められた閾値と比較して前記サーモパイル素子毎に0か1の値に二値化して、前記サーモパイル素子毎のデジタル値に変換するステップと、
それぞれの前記地球エッジ検出器から得られた、前記サーモパイル素子毎のデジタル値とサーモパイル素子1つ当たりの視野角に基づいて、人工衛星のピッチ角およびロール角を計算するステップとを含み、
前記サーモパイル素子毎のデジタル値は、前記サーモパイル素子の配列に対応し、デジタル値が1となるサーモパイル素子の配列を地球領域、デジタル値が0となるサーモパイル素子の配列を宇宙空間と判定することで、前記サーモパイル素子の配列において地球エッジを検出することを特徴する地球エッジ検出方法。 A detection unit including a plurality of thermopile elements arranged in a line or obliquely in a direction perpendicular to the earth edge, and a signal processing unit that digitally converts and outputs a signal detected by the detection unit. In an earth edge detection method of an earth sensor including at least three earth edge detectors,
Performing infrared detection by a plurality of thermopile elements included in the detection unit of each of the earth edge detectors, and outputting an infrared radiation amount to the signal processing unit for each thermopile element;
The infrared radiation amount output for each thermopile element by the signal processing unit is compared with a predetermined threshold value, and binarized to a value of 0 or 1 for each thermopile element, and digital for each thermopile element Converting to a value;
Calculating the pitch angle and roll angle of the satellite based on the digital value for each thermopile element obtained from each of the earth edge detectors and the viewing angle per thermopile element,
The digital value for each thermopile element corresponds to the arrangement of the thermopile elements, and the arrangement of the thermopile elements with a digital value of 1 is determined as the earth region, and the arrangement of the thermopile elements with a digital value of 0 is determined as outer space. An earth edge detection method comprising detecting an earth edge in the array of thermopile elements.
前記地球センサの中心に対して対称的に、第一の地球エッジ検出器と第二の地球エッジ検出器が設置され、
前記地球センサの中心に対して対称的に、第三の地球エッジ検出器と第四の地球エッジ検出器が設置され、
前記第一の地球エッジ検出器と前記第二の地球エッジ検出器を結ぶ直線は、前記第三の地球エッジ検出器と前記第四の地球エッジ検出器を結ぶ直線と直角に交わり、
前記人工衛星のピッチ角およびロール角を計算するステップは、
前記サーモパイル素子1つ当たりの視野角θ0と、
前記第一の地球エッジ検出器で地球領域と判定されたサーモパイル素子数Dnと、
前記第ニの地球エッジ検出器で地球領域と判定されたサーモパイル素子数Dsと、
前記第三の地球エッジ検出器で地球領域と判定されたサーモパイル素子数Dwと、
前記第四の地球エッジ検出器で地球領域と判定されたサーモパイル素子数Deと
を用いた式:
ピッチ角=θ0×(Ds−Dn)/2
ロール角=θ0×(Dw−De)/2
により、前記ピッチ角と前記ロール角を計算することを特徴とする請求項8に記載の地球エッジ検出方法。 The earth sensor includes first to fourth earth edge detectors;
A first earth edge detector and a second earth edge detector are installed symmetrically with respect to the center of the earth sensor,
A third earth edge detector and a fourth earth edge detector are installed symmetrically with respect to the center of the earth sensor,
A straight line connecting the first earth edge detector and the second earth edge detector intersects with a straight line connecting the third earth edge detector and the fourth earth edge detector,
Calculating the pitch angle and roll angle of the satellite;
Viewing angle θ 0 per one thermopile element,
The number of thermopile elements Dn determined as the earth region by the first earth edge detector,
The number Ds of thermopile elements determined as the earth region by the second earth edge detector,
The number of thermopile elements Dw determined as the earth region by the third earth edge detector,
Formula using the number of thermopile elements De determined as the earth region by the fourth earth edge detector:
Pitch angle = θ 0 × (Ds−Dn) / 2
Roll angle = θ 0 × (Dw−De) / 2
The earth edge detection method according to claim 8, wherein the pitch angle and the roll angle are calculated by:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012202720A JP2014058176A (en) | 2012-09-14 | 2012-09-14 | Earth sensor and earth edge detection method using earth sensor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012202720A JP2014058176A (en) | 2012-09-14 | 2012-09-14 | Earth sensor and earth edge detection method using earth sensor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014058176A true JP2014058176A (en) | 2014-04-03 |
Family
ID=50615100
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012202720A Pending JP2014058176A (en) | 2012-09-14 | 2012-09-14 | Earth sensor and earth edge detection method using earth sensor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2014058176A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018144632A (en) * | 2017-03-06 | 2018-09-20 | 学校法人電波学園 | Spacecraft, spacecraft controller, controlling method and computer program |
JP2020001696A (en) * | 2019-08-21 | 2020-01-09 | 学校法人電波学園 | Spacecraft, spacecraft controller, controlling method, and computer program |
CN111323052A (en) * | 2020-03-20 | 2020-06-23 | 上海航天控制技术研究所 | Navigation sensor heat balance test device used in complex thermal environment |
JP7571116B2 (en) | 2019-07-22 | 2024-10-22 | ディ-オルビット・エス・ペー・アー | Satellite module for attitude determination |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS598600A (en) * | 1982-07-06 | 1984-01-17 | 三菱電機株式会社 | Detector for attitide of artificial satellite |
US5903007A (en) * | 1997-07-28 | 1999-05-11 | Edo Corporation, Barnes Engineering Division | Method and apparatus compensating for radiance variations in horizon sensing |
-
2012
- 2012-09-14 JP JP2012202720A patent/JP2014058176A/en active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS598600A (en) * | 1982-07-06 | 1984-01-17 | 三菱電機株式会社 | Detector for attitide of artificial satellite |
US5903007A (en) * | 1997-07-28 | 1999-05-11 | Edo Corporation, Barnes Engineering Division | Method and apparatus compensating for radiance variations in horizon sensing |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
JPN6016020410; A. W. van Herwaarden: '"Design and fabrication of infrared detector arrays for satellite attitude control"' Sensors and Actuators A: Physical Volume 83,Issues 1-3, 20000510, p. 101-108, Elsevier * |
JPN7016001392; Siegfried W. Janson: '"Attitude Control on the Pico Satellite Solar Cell Testbed-2"' 26th Annual AIAA/USU Conference on Small Satellites SSC12-II-1, 20120813, p. 1-14, Utah State University * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018144632A (en) * | 2017-03-06 | 2018-09-20 | 学校法人電波学園 | Spacecraft, spacecraft controller, controlling method and computer program |
JP7571116B2 (en) | 2019-07-22 | 2024-10-22 | ディ-オルビット・エス・ペー・アー | Satellite module for attitude determination |
JP2020001696A (en) * | 2019-08-21 | 2020-01-09 | 学校法人電波学園 | Spacecraft, spacecraft controller, controlling method, and computer program |
CN111323052A (en) * | 2020-03-20 | 2020-06-23 | 上海航天控制技术研究所 | Navigation sensor heat balance test device used in complex thermal environment |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20190297238A1 (en) | Multi-camera imaging systems | |
Liebe | Accuracy performance of star trackers-a tutorial | |
US7397019B1 (en) | Light sensor module, focused light sensor array, and an air vehicle so equipped | |
US6026337A (en) | Microbolometer earth sensor assembly | |
US7924415B2 (en) | Apparatus and method for a light direction sensor | |
JP2014058176A (en) | Earth sensor and earth edge detection method using earth sensor | |
US9297880B2 (en) | Two axis interferometer tracking device and method | |
US20220274722A1 (en) | Satellite module for attitude determination | |
EP0762139B1 (en) | Optical device for the determination of the orientation of a solid | |
US9243902B2 (en) | System for light source location detection | |
RU2509290C2 (en) | Method to determine two angular coordinates of glowing reference point and multiple-element photodetector for its realisation | |
EP3019825A2 (en) | System architecture for a constant footprint, constant gsd, constant spatial resolution linescanner | |
JP2000234925A (en) | Attitude detector | |
Accardo et al. | A procedure for three-dimensional angular velocity determination using a star sensor in high-rate rotation modes | |
Vertát et al. | Earth’s thermal radiation sensors for attitude determination systems of small satellites | |
Faccenda et al. | Deep stare technical advancements and status | |
WO2023286323A1 (en) | Sunshine recorder and sunshine measurement method | |
EP3677885B1 (en) | Uncooled thermal imager | |
US11016166B1 (en) | Ultra-compact star scanner | |
Norland et al. | Design of a high-performance IR sensor | |
Thomas et al. | Satellite attitude sensor with microbolometer detector arrays | |
JPS61200099A (en) | Mirror scanning type biaxial earth sensor | |
Sarpotdar | Development of UV Astronomical Instruments for Balloon and Space Payloads | |
Alex et al. | CCD star sensors for Indian remote sensing satellites | |
JPH0480610A (en) | Solar sensor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150820 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160427 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160601 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20161130 |