WO2016076748A1 - Method and device for increasing precision of orientation by the stars - Google Patents

Method and device for increasing precision of orientation by the stars Download PDF

Info

Publication number
WO2016076748A1
WO2016076748A1 PCT/RU2014/000877 RU2014000877W WO2016076748A1 WO 2016076748 A1 WO2016076748 A1 WO 2016076748A1 RU 2014000877 W RU2014000877 W RU 2014000877W WO 2016076748 A1 WO2016076748 A1 WO 2016076748A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
stars
pixels
matrix
shutter
orientation
Prior art date
Application number
PCT/RU2014/000877
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Марат Керимович АБУБЕКЕРОВ
Андрей Игоревич ЗАХАРОВ
Михаил Евгеньевич ПРОХОРОВ
Олег Юрьевич СТЕКОЛЬЩИКОВ
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Азмерит"
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество С Ограниченной Ответственностью "Азмерит" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Азмерит"
Priority to DE112014007166.8T priority Critical patent/DE112014007166T5/en
Publication of WO2016076748A1 publication Critical patent/WO2016076748A1/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/24Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for cosmonautical navigation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64GCOSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
    • B64G1/00Cosmonautic vehicles
    • B64G1/22Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
    • B64G1/24Guiding or controlling apparatus, e.g. for attitude control
    • B64G1/36Guiding or controlling apparatus, e.g. for attitude control using sensors, e.g. sun-sensors, horizon sensors
    • B64G1/361Guiding or controlling apparatus, e.g. for attitude control using sensors, e.g. sun-sensors, horizon sensors using star sensors

Definitions

  • the invention relates to space navigation and can be used for operational accurate determination of the orientation of the spacecraft relative to the inertial coordinate system.
  • astrometry the section of astronomy that deals with determining the coordinates of astronomical sources in the celestial sphere
  • methods for determining the coordinates of point radiation sources (stars) obtained from matrix radiation detectors are developed with an error much smaller than the pixel size of a matrix radiation detector [2] (see Monet GD Introduction to CCD astrometry // ASP Conference Series, V. 23, P. 221-233, 1992), [3] (Kovalevsky Jean. Modern astrometry: transl. from English // Fryazino: Volume-2, 2004 - 478 s) .
  • the necessary parameters of the matrix radiation detector are determined by conducting its laboratory research or by obtaining special images (frames) before starting scientific observations, and image correction is not required, because with an error of the order of a pixel or slightly less, the position of the star is also determined by the uncorrected image of the sky.
  • the closest analogue of the claimed invention is a method for measuring the angular coordinates of stars [4] (see patent RU 2408849, IPC G01C21 / 24, published January 10, 2011), which includes projecting a portion of the starry sky onto an image sensor through an image lens, measuring the linear coordinates of image centers stars on the photodetector site, projection of calibration marks formed by the collimator of the geometric standard channel and rigidly connected to the base instrument coordinate system onto a matrix photodetector, measurement of linear coordinates atomic centers of the calibration image marks on the surface of the photodetector and converting the linear image centers coordinates star angular coordinates.
  • the method is implemented by a device for measuring angular coordinates, comprising a lens hood, a lens, an array photodetector, and a computing unit.
  • the disadvantage of these devices is the low accuracy of determining the orientation, caused primarily by the heterogeneity of the characteristics of the pixels of the matrix radiation detector, as well as by the subpixel sizes of the images of stars, moreover, image correction and high-precision determination of the centers of image of stars are not used here.
  • the problem solved by the claimed invention is to increase the accuracy of determining the orientation parameters by stellar orientation sensors and maintaining improved accuracy while reducing the parameters of the optical system and the matrix radiation detector of the star sensor.
  • the technical result of the invention is to increase the accuracy of determining the orientation and maintaining this accuracy for a long time in the process of functioning of the sensor.
  • the specified technical result is achieved by constructing on the focal plane images of stars occupying several pixels of the matrix image receiver. Such images can be obtained due to the design of the optical system (lens) of the sensor or by defocusing the images of stars. To maintain accuracy during the operation of the sensor, flight calibrations are performed.
  • a way to improve the accuracy of determining the orientation by stars is to determine the coordinates of the centers of the images of a group of stars on the focal plane, comparing these stars with navigation stars from the on-board catalog and calculating the orientation parameters of the instrument coordinate system of the sensor relative to the inertial coordinate system based on the celestial coordinates of the stars from the catalog and the coordinates of the images on the focal plane for images of stars identified with the stars in the catalog, while on the radiation matrix detector located in the focal plane of the optical system of the sensor, images of stars are created that occupy an area of at least 2> ⁇ 2 pixels, and the definition the position of the weighted center of the image of the star, taking into account the individual characteristics of the pixels in the region of the matrix radiation detector of the occupied image, which are previously determined and stored in an additional amount of permanent memory of the stellar orientation sensor.
  • a method for long-term maintenance of increased accuracy in determining the orientation by stars in operational flight consists in regularly determining the individual characteristics of the pixels of the matrix detector of radiation and storing them in an additional amount of permanent memory of the sensor of stellar orientation, while data on the characteristics of the individual pixels of the matrix receiver of radiation, from time is updated using the sensor itself by taking measurements in modes in which the light from the optical system They are closed with an opaque shutter using a shutter control device, and also under conditions in which the matrix radiation detector is uniformly illuminated by a calibration illuminator (light source), while the obtained characteristics of the individual pixels of the radiation matrix detector are stored in an additional amount of the sensor’s permanent memory.
  • the individual characteristics of the pixels are sensitivity, dark current in pixels, gain, read noise, etc.
  • the proposed device for determining the orientation by stars which implements the above methods, contains an optical system, a matrix radiation receiver and a control unit, while the control unit is equipped with a computing device (microprocessor), the amount of read-only memory containing the on-board catalog of navigation stars, as well as an additional amount of read-only memory for storing individual characteristics of the pixels of the matrix radiation receiver; device s control of the opaque shutter and the calibration illuminator.
  • a computing device microprocessor
  • the positions of the images of stars on the matrix radiation detector are defined as the weighted centers of the images of stars taking into account the individual characteristics of the pixels of the matrix radiation detector, which are stored in an additional amount of permanent memory of the device control unit, and an opaque shutter is installed between the optical system and the radiation matrix receiver for calibrations in the modes in which the light from the lens is blocked by an opaque shutter using a shutter control device, p Ed matrix radiation receiver installed calibration illuminator for illumination of a measurement modes matrix radiation receiver gauge illuminator.
  • a shutter for the purpose of calibration, consisting of a rocker mounted on the axis, in the form of an aperture-shielding lobe with at least one permanent magnet embedded in the rocker and at least one actuating solenoid interacting with at least one a permanent rocking magnet so that when the voltage is applied to the solenoid, its polarity is opposite to the polarity of the permanent magnet, the magnet is repelled from the solenoid and the shutter overlaps the aperture, and when the solenoid is not energized magnet is attracted to the solenoid valve core and all remained in the open position.
  • FIG. 1 is a diagram of a sensor for stellar orientation
  • FIG. 2 image of the dark current in pixels in the CMOS matrix
  • FIG. 3 view of the shutter from the side of the optical system
  • 5 the amount of permanent memory containing the on-board catalog of navigation stars; 6 - an additional amount of permanent memory containing the characteristics of the individual pixels of the matrix radiation receiver;
  • a technique is used for correcting images obtained on a matrix radiation detector when projecting an image of stars through an optical system.
  • the image size of a point radiation source (star) on the radiation matrix detector must exceed the pixel size (1 1).
  • the optimal situation is when a significant signal from a point source is contained in several pixels of a fragment of a matrix receiver with a size of 2x2 or 3x3 pixels.
  • the positions of the weighted center of the image of the stars are determined taking into account the individual characteristics of the pixels in the region of the matrix radiation detector of the occupied image, which are previously determined and stored in an additional permanent memory of the stellar orientation sensor.
  • the total increase in the dark current and related noise can be reduced by cooling the matrix radiation detector, since dark currents decrease by about 2 times when the temperature decreases by 5 ° C [5] (CCD47-20 Back Illuminated High Performance AIMO Back Illuminated CCD Sensor, e2v technologies inc., A1A-100041 Iss. 6, 2006).
  • the matrix radiation receiver can be cooled, for example, using a thermoelectric refrigerator (Peltier element) mounted on the matrix receiver from below.
  • a light-tight shutter (7) is used, which blocks the radiation flux (1) from the lens (optical system) (2), incident on the radiation matrix detector (3), for the duration of the calibration measurements.
  • a light-tight shutter (7) is provided in the star sensor for calibration.
  • the matrix radiation detector (3) is illuminated by a uniform radiation flux from an internal calibration light source (calibration illuminator) (9). To obtain a uniform radiation flux, its scattering on the inner surface of the closed gate can be used.
  • a shutter for calibration, consisting of a rocker (12) on the axis in the form of an aperture-shielding lobe with at least one permanent magnet (13) embedded in the rocker and at least one actuating solenoid (10) interacting with the permanent magnet rockers so that when the voltage is applied to the solenoid, its polarity is opposite to the polarity of the permanent magnet, the magnet is repelled from the solenoid and the shutter overlaps the aperture, and when the solenoid is not energized, the magnet is attracted to the core of the solenoid and atvor always remained “normally open”.
  • An important additional requirement for the shutter is to return it to the open position if the sensor malfunctions (for example, when the power is turned off).
  • a sensor with an open but not working shutter will be used continue to function, although after a while its accuracy will decrease due to the impossibility of flight calibrations. With the shutter closed, the sensor cannot function.
  • An additional memory unit (6) is included in the sensor electronics unit for storing the pixel-by-pixel characteristics of a particular instance of a stellar sensor radiation detector array. These characteristics include dark (thermal) pixel currents and the ratio of the photosensitivity of the pixel to the average (nominal) value.
  • the images of stars are projected onto the site of the matrix radiation detector (3) through the optical system (2). Based on the images obtained, the control unit calculates the orientation parameters of the spacecraft.
  • the control unit consists of: a computing device (microprocessor) (4); the amount of permanent memory (5) containing the on-board catalog of navigation stars and an additional volume of permanent memory (6) for storing individual characteristics of the pixels of the matrix radiation receiver.
  • the microprocessor determines the coordinates of the centers of the images of a group of stars on the focal plane, compares these stars with the navigation stars from the on-board catalog and calculates the orientation parameters of the instrument coordinate system sensor relative to the inertial coordinate system based on the celestial coordinates from the catalog and the coordinates of the images on the focal plane for images of stars identified with stars in the catalog.
  • images of stars are created that occupy an area of at least 2x2 pixels (i.e., they create a defocused image).
  • the position of the centers of the image of stars is determined taking into account the individual characteristics of the pixels (sensitivity, dark current in pixels, gain, read noise), which are updated from time to time using the sensor itself, and the data obtained is stored in an additional amount of read-only memory during calibration.
  • Calibration includes taking measurements in modes in which the light from the optical system (2) is blocked by an opaque shutter (7) using a shutter control device (8).
  • the matrix radiation detector is uniformly illuminated by a calibration illuminator (9).
  • the calibration illuminator consists of a rocker (12) in the form of an aperture shielding lobe with at least one permanent magnet (13) embedded in the rocker and at least one actuating solenoid (10).
  • a rocker (12) in the form of an aperture shielding lobe with at least one permanent magnet (13) embedded in the rocker and at least one actuating solenoid (10).
  • the solenoid When voltage is applied to the solenoid, its polarity is opposite to the polarity of the permanent magnet, the magnet pushes away from the solenoid and the shutter closes the aperture, and when the solenoid is not energized, the magnet is attracted to the core of the solenoid and the shutter remains open all the time, due to which the sensor remains in operation even with the solenoid inoperative but without calibration.

Abstract

The invention relates to space navigation. A method for increasing the precision of orientation by the stars consists in projecting an image of the stars, via an optical system, onto a matrix radiation receiver. Images of stars occupy an area of at least 2x2 pixels. Taking into consideration the individual characteristics of the pixels, the position of the weighted center of an image is determined. Data regarding individual pixel characteristics is updated periodically using a sensor, by means of performing a calibration which involves blocking light from the optical system using an opaque shutter controlled by a shutter control device, and uniformly illuminating the matrix radiation receiver using a calibrating illuminator. The opaque shutter is installed between the optical system and the matrix radiation receiver. The shutter consists of a rocker in the form of an aperture-shielding blade having a magnet, which is embedded in the rocker, and an actuating solenoid. The technical result consists in increasing the precision of determining orientation, and maintaining precision over a long period of time in the process of the functioning of the sensor.

Description

СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ПОВЫШЕНИЯ ТОЧНОСТИ ОРИЕНТАЦИИ ПО ЗВЕЗДАМ  METHOD AND DEVICE FOR INCREASING ACCURACY ACCURACY OF STARS
Область техники, к которой относится изобретение FIELD OF THE INVENTION
Изобретение относится к космической навигации и может быть использовано для оперативного точного определения ориентации космического аппарата относительно инерциальной системы координат.  The invention relates to space navigation and can be used for operational accurate determination of the orientation of the spacecraft relative to the inertial coordinate system.
Уровень техники  State of the art
В астрономии отработаны и используются способы обработки научных астрономических изображений, полученных с использованием матричных приемников излучения [1] (см. Howell S.B. Handbook of CCD astronomy / 2-nd ed. // Cambridge observing handbooks for research astronomers, Vol. 5 Cambridge, UK: Cambridge University Press, 2006 ISBN 0521852153). В этих способах учитывается попиксельная неоднородность темновых (тепловых) токов и попиксельная неоднородность чувствительности матричного приемника излучения.  In astronomy, methods for processing scientific astronomical images obtained using matrix radiation detectors have been developed and are used [1] (see Howell SB Handbook of CCD astronomy / 2-ed. // Cambridge observing handbooks for research astronomers, Vol. 5 Cambridge, UK : Cambridge University Press, 2006 ISBN 0521852153). These methods take into account the pixel-by-pixel inhomogeneity of the dark (thermal) currents and the pixel-by-pixel inhomogeneity of the sensitivity of the radiation matrix detector.
В астрометрии (раздел астрономии, занимающийся определением координат астрономических источников на небесной сфере) отработаны способы определения координат точечных источников излучения (звезд), полученных на матричных приемниках излучения, с погрешностью много меньше размера пикселя матричного приемника излучения [2] (см. Monet G.D. Introduction to CCD astrometry //ASP Conference Series, V. 23, P. 221-233, 1992), [3] (Ковалевский Жан. Современная астрометрия: пер. с англ. // Фрязино: Том-2, 2004 - 478 с).  In astrometry (the section of astronomy that deals with determining the coordinates of astronomical sources in the celestial sphere), methods for determining the coordinates of point radiation sources (stars) obtained from matrix radiation detectors are developed with an error much smaller than the pixel size of a matrix radiation detector [2] (see Monet GD Introduction to CCD astrometry // ASP Conference Series, V. 23, P. 221-233, 1992), [3] (Kovalevsky Jean. Modern astrometry: transl. from English // Fryazino: Volume-2, 2004 - 478 s) .
Необходимые параметры матричного приемника излучения определяются путем проведения его лабораторного исследования или путем получения специальных изображений (кадров) перед началом выполнения научных наблюдений, причем коррекция изображения не требуется, т.к. с погрешностью, порядка пикселя или несколько меньше, положение звезды определяется и по не скорректированному изображению участка неба.  The necessary parameters of the matrix radiation detector are determined by conducting its laboratory research or by obtaining special images (frames) before starting scientific observations, and image correction is not required, because with an error of the order of a pixel or slightly less, the position of the star is also determined by the uncorrected image of the sky.
Применение высокоточного способа определения положений изображений ([1]-[3]) на нескорректированном изображении приведет к появлению существенных систематических ошибок в этих положениях (т.е. смещению измеренного изображения звезды от истинного). В конечном счете, эти ошибки снижают точность определения ориентации. Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является способ измерения угловых координат звезд [4] (см. патент RU 2408849, МПК G01C21/24, опубл. 10.01.2011), включающий проецирование на матричный фотоприемник через объектив изображения участка звездного неба, измерение линейных координат центров изображений звезд на площадке фотоприемника, проецирование на матричный фотоприемник калибрационных отметок, формируемых коллиматором канала геометрического эталона и жестко связанных с базовой приборной системой координат, измерение линейных координат центров изображений калибрационных отметок на поверхности фотоприемника и пересчет линейных координат центров изображений звезд в угловые координаты. Способ реализован устройством измерения угловых координат, содержащем бленду, объектив, матричный фотоприемник и вычислительный блок. The use of a high-precision method for determining the positions of images ([1] - [3]) on an unadjusted image will lead to the appearance of significant systematic errors in these positions (i.e., the shift of the measured image of the star from the true one). Ultimately, these errors reduce the accuracy of determining the orientation. The closest analogue of the claimed invention is a method for measuring the angular coordinates of stars [4] (see patent RU 2408849, IPC G01C21 / 24, published January 10, 2011), which includes projecting a portion of the starry sky onto an image sensor through an image lens, measuring the linear coordinates of image centers stars on the photodetector site, projection of calibration marks formed by the collimator of the geometric standard channel and rigidly connected to the base instrument coordinate system onto a matrix photodetector, measurement of linear coordinates atomic centers of the calibration image marks on the surface of the photodetector and converting the linear image centers coordinates star angular coordinates. The method is implemented by a device for measuring angular coordinates, comprising a lens hood, a lens, an array photodetector, and a computing unit.
Недостатком перечисленных приборов является низкая точность определения ориентации, вызываемая, в первую очередь, неоднородностью характеристик пикселей матричного приемника излучения, а также субпиксельными размерами изображений звезд, причем коррекция изображения и высокоточное определение центров изображений звезд здесь не применяются.  The disadvantage of these devices is the low accuracy of determining the orientation, caused primarily by the heterogeneity of the characteristics of the pixels of the matrix radiation detector, as well as by the subpixel sizes of the images of stars, moreover, image correction and high-precision determination of the centers of image of stars are not used here.
Сущность изобретения  SUMMARY OF THE INVENTION
Задачей, решаемой заявленным изобретением, является повышение точности определение параметров ориентации звездными датчиками ориентации и поддержания повышенной точности при уменьшении параметров оптической системы и матричного приемника излучения звездного датчика.  The problem solved by the claimed invention is to increase the accuracy of determining the orientation parameters by stellar orientation sensors and maintaining improved accuracy while reducing the parameters of the optical system and the matrix radiation detector of the star sensor.
Технический результат предлагаемого изобретения заключается в повышении точности определения ориентации и поддержания этой точности в течении длительного времени в процессе функционирования датчика.  The technical result of the invention is to increase the accuracy of determining the orientation and maintaining this accuracy for a long time in the process of functioning of the sensor.
Указанный технический результат достигается за счет построения на фокальной плоскости изображений звезд, занимающих несколько пикселей матричного приемника изображения. Такие изображения могут быть получены за счет конструкции оптической системы (объектива) датчика или за счет расфокусирования изображений звезд. Для поддержания точности в процессе функционирования датчика проводятся летные калибровки. Способ повышения точности определения ориентации по звездам, заключается в определении координат центров изображений группы звезд на фокальной плоскости, сопоставлении этих звезд с навигационными звездами из бортового каталога и вычислении параметров ориентации приборной системы координат датчика относительно инерциальной системы координат на основе небесных координат звезд из каталога и координат изображений на фокальной плоскости для изображений звезд, отождествленных со звездами в каталоге, при этом на матричном приемнике излучения, расположенном в фокальной плоскости оптической системы датчика, создаются изображения звезд, занимающие область не менее 2><2 пикселей, и определении положения взвешенного центра изображения звезды с учетом индивидуальных характеристик пикселей в области матричного приемника излучения занятой изображением, которые определяют предварительно и сохраняют в дополнительном объеме постоянной памяти датчика звездной ориентации. The specified technical result is achieved by constructing on the focal plane images of stars occupying several pixels of the matrix image receiver. Such images can be obtained due to the design of the optical system (lens) of the sensor or by defocusing the images of stars. To maintain accuracy during the operation of the sensor, flight calibrations are performed. A way to improve the accuracy of determining the orientation by stars is to determine the coordinates of the centers of the images of a group of stars on the focal plane, comparing these stars with navigation stars from the on-board catalog and calculating the orientation parameters of the instrument coordinate system of the sensor relative to the inertial coordinate system based on the celestial coordinates of the stars from the catalog and the coordinates of the images on the focal plane for images of stars identified with the stars in the catalog, while on the radiation matrix detector located in the focal plane of the optical system of the sensor, images of stars are created that occupy an area of at least 2><2 pixels, and the definition the position of the weighted center of the image of the star, taking into account the individual characteristics of the pixels in the region of the matrix radiation detector of the occupied image, which are previously determined and stored in an additional amount of permanent memory of the stellar orientation sensor.
При этом способ длительного поддержания повышенной точности определения ориентации по звездам в эксплуатационном полете, заключается в регулярном определении индивидуальных характеристик пикселей матричного приемника излучения и сохранении их в дополнительном объеме постоянной памяти датчика звездной ориентации, при этом данные о характеристиках индивидуальных пикселей матричного приемника излучения, время от времени обновляют с помощью самого датчика путем проведения измерений в режимах, при которых свет от оптической системы перекрывают светонепроницаемым затвором при помощи устройства управления затвором, а также в условиях при которых матричный приемник излучения однородно освещается калибровочным осветителем (источником света), при этом полученные характеристики индивидуальных пикселей матричного приемника излучения запоминаются в дополнительном объеме постоянной памяти датчика. Индивидуальные характеристики пикселей представляют собой чувствительность, темновой ток в пикселях, коэффициент усиления, шум считывания и др.  Moreover, a method for long-term maintenance of increased accuracy in determining the orientation by stars in operational flight consists in regularly determining the individual characteristics of the pixels of the matrix detector of radiation and storing them in an additional amount of permanent memory of the sensor of stellar orientation, while data on the characteristics of the individual pixels of the matrix receiver of radiation, from time is updated using the sensor itself by taking measurements in modes in which the light from the optical system They are closed with an opaque shutter using a shutter control device, and also under conditions in which the matrix radiation detector is uniformly illuminated by a calibration illuminator (light source), while the obtained characteristics of the individual pixels of the radiation matrix detector are stored in an additional amount of the sensor’s permanent memory. The individual characteristics of the pixels are sensitivity, dark current in pixels, gain, read noise, etc.
Предлагаемое устройство определения ориентации по звездам, реализующее вышеприведенные способы, содержит оптическую систему, матричный приемник излучения и блок управления, при этом блок управления снабжен вычислительным устройством (микропроцессором), объем постоянной памяти, содержащей бортовой каталог навигационных звезд, а также дополнительный объем постоянной памяти для хранения индивидуальных характеристик пикселей матричного приемника излучения; устройства з управления светонепроницаемым затвором и калибровочным осветителем. Положения изображений звезд на матричном приемнике излучения определены как взвешенные центры изображений звезд с учетом индивидуальных характеристик пикселей матричного приемника излучения, которые хранятся в дополнительном объеме постоянной памяти блока управления устройства, при этом между оптической системой и матричным приемником излучения установлен светонепроницаемый затвор для проведения калибровок в режимах, при которых свет от объектива перекрыт светонепроницаемым затвором при помощи устройства управления затвором, перед матричным приемником излучения установлен калибровочный осветитель для проведения измерений в режимах освещения матричного приемника излучения калибровочным осветителем. The proposed device for determining the orientation by stars, which implements the above methods, contains an optical system, a matrix radiation receiver and a control unit, while the control unit is equipped with a computing device (microprocessor), the amount of read-only memory containing the on-board catalog of navigation stars, as well as an additional amount of read-only memory for storing individual characteristics of the pixels of the matrix radiation receiver; device s control of the opaque shutter and the calibration illuminator. The positions of the images of stars on the matrix radiation detector are defined as the weighted centers of the images of stars taking into account the individual characteristics of the pixels of the matrix radiation detector, which are stored in an additional amount of permanent memory of the device control unit, and an opaque shutter is installed between the optical system and the radiation matrix receiver for calibrations in the modes in which the light from the lens is blocked by an opaque shutter using a shutter control device, p Ed matrix radiation receiver installed calibration illuminator for illumination of a measurement modes matrix radiation receiver gauge illuminator.
С целью проведения калибровки используется затвор, состоящий из качалки, установленной на оси, в виде экранирующего апертуру лепестка с заделанным в качалку, по меньшей мере, одним постоянным магнитом и, по меньшей мере, одного исполнительного соленоида, взаимодействующего с, по меньшей мере, одним постоянным магнитом качалки таким образом, чтобы при подаче напряжения на соленоид его полярность была противоположна полярности постоянного магнита, магнит отталкивался от соленоида и затвор перекрывал апертуру, а при не запитанном соленоиде магнит притягивался к сердечнику соленоида и затвор все время оставался в открытом положении.  For the purpose of calibration, a shutter is used, consisting of a rocker mounted on the axis, in the form of an aperture-shielding lobe with at least one permanent magnet embedded in the rocker and at least one actuating solenoid interacting with at least one a permanent rocking magnet so that when the voltage is applied to the solenoid, its polarity is opposite to the polarity of the permanent magnet, the magnet is repelled from the solenoid and the shutter overlaps the aperture, and when the solenoid is not energized magnet is attracted to the solenoid valve core and all remained in the open position.
Краткое описание чертежей  Brief Description of the Drawings
Фиг. 1 - схема датчика звездной ориентации  FIG. 1 is a diagram of a sensor for stellar orientation
Фиг. 2 - изображение темнового тока в пикселях в КМОП-матрице  FIG. 2 - image of the dark current in pixels in the CMOS matrix
Фиг. 3 - вид затвора со стороны оптической системы  FIG. 3 - view of the shutter from the side of the optical system
Фиг. 4 - вид затвора со стороны матричного приемника излучения  FIG. 4 - view of the shutter from the side of the matrix radiation receiver
Раскрытие изобретения  Disclosure of invention
Позиции указанные на чертежах:  Items shown in the drawings:
1 - излучение от звезд (свет от звезд); 1 - radiation from stars (light from stars);
2 - оптическая система (объектив) ; 2 - optical system (lens);
3 - матричный приемник излучения;  3 - matrix radiation receiver;
4 - вычислительное устройство (микропроцессор) ;  4 - computing device (microprocessor);
5 - объем постоянной памяти, содержащей бортовой каталог навигационных звезд; 6 - дополнительный объем постоянной памяти, содержащей характеристики индивидуальных пикселей матричного приемника излучения; 5 - the amount of permanent memory containing the on-board catalog of navigation stars; 6 - an additional amount of permanent memory containing the characteristics of the individual pixels of the matrix radiation receiver;
7 - светонепроницаемый затвор (шторка);  7 - lightproof shutter (curtain);
8 - устройство управления светонепроницаемым затвором;  8 - control device opaque shutter;
9 - встроенный калибровочный осветитель (источник света); 9 - built-in calibration illuminator (light source);
10 - соленоид;  10 - solenoid;
1 - пиксель на матричном приемнике излучения;  1 - pixel on a matrix radiation detector;
12 - качалка;  12 - a rocking chair;
13 - магнит.  13 - magnet.
В данном изобретении применяется методика коррекции изображений, полученных на матричном приемнике излучения при проецировании изображения звезд через оптическую систему. Для этого размер изображения точечного источника излучения (звезды) на матричном приемнике излучения должен превышать размер пикселя (1 1 ). Оптимальной является ситуация, когда значимый сигнал от точечного источника содержится в нескольких пикселях фрагмента матричного приемника размером 2x2 или 3x3 пикселей. Положения взвешенного центра изображения звезд определяют с учетом индивидуальных характеристик пикселей в области матричного приемника излучения занятой изображением, которые определяют предварительно и сохраняют в дополнительном объеме постоянной памяти датчика звездной ориентации.  In this invention, a technique is used for correcting images obtained on a matrix radiation detector when projecting an image of stars through an optical system. For this, the image size of a point radiation source (star) on the radiation matrix detector must exceed the pixel size (1 1). The optimal situation is when a significant signal from a point source is contained in several pixels of a fragment of a matrix receiver with a size of 2x2 or 3x3 pixels. The positions of the weighted center of the image of the stars are determined taking into account the individual characteristics of the pixels in the region of the matrix radiation detector of the occupied image, which are previously determined and stored in an additional permanent memory of the stellar orientation sensor.
При настройке звездного датчика ориентации на земле и использованием его в космосе, за счет воздействия потока высокоэнергичных заряженных частиц (ионизирующего излучения) в матричном приемнике излучения (3) меняются индивидуальные характеристики пикселей (1 1 ), т.е. происходит раскалибровка датчика, что приводит к снижению точности показаний. Темновой ток возрастает примерно в 100 раз за 1 /2 года нахождения датчика в радиационном поясе. При этом карта темновых токов полностью меняется под воздействием радиации. Чувствительность пикселей также изменяется, но более слабо. В длительном полете для сохранения точности определения ориентации необходимо периодически обновлять карту параметров пикселей матричного приемника излучения (3).  When setting up a stellar orientation sensor on the earth and using it in space, due to the influence of a stream of high-energy charged particles (ionizing radiation) in the matrix radiation receiver (3), individual pixel characteristics (1 1) change, i.e. the sensor is calibrated, which reduces the accuracy of the readings. The dark current increases approximately 100 times in 1/2 years of the sensor being in the radiation belt. In this case, the map of dark currents completely changes under the influence of radiation. The sensitivity of the pixels also changes, but more weakly. In a long flight, to preserve the accuracy of determining the orientation, it is necessary to periodically update the map of the parameters of the pixels of the matrix radiation detector (3).
Данный недостаток устранен в заявленном изобретении за счет проведения калибровки датчика в полете, причем полученные в результате калибровки новые характеристики пикселей матричного приемника излучения (3) сохраняются в дополнительном объеме памяти (6). This disadvantage is eliminated in the claimed invention due to calibration of the sensor in flight, and the resulting calibration new characteristics of the pixels of the matrix radiation detector (3) are stored in an additional memory (6).
Общий рост темнового тока и связанных с ним шумов может быть уменьшен путем охлаждения матричного приемника излучения, т.к. темновые токи уменьшаются примерно в 2 раза при снижении температуры на 5°С [5] (CCD47-20 Back Illuminated High Performance AIMO Back Illuminated CCD Sensor, e2v technologies inc., A1A-100041 Iss. 6, 2006). Охлаждение матричного приемника излучения может осуществляться, например, с помощью термоэлектрического холодильника (элемента Пельтье), установленного снизу на матричном приемнике.  The total increase in the dark current and related noise can be reduced by cooling the matrix radiation detector, since dark currents decrease by about 2 times when the temperature decreases by 5 ° C [5] (CCD47-20 Back Illuminated High Performance AIMO Back Illuminated CCD Sensor, e2v technologies inc., A1A-100041 Iss. 6, 2006). The matrix radiation receiver can be cooled, for example, using a thermoelectric refrigerator (Peltier element) mounted on the matrix receiver from below.
При проведении калибровки в полете используется светонепроницаемый затвор (7), который перекрывает поток излучения (1) от объектива (оптической системы) (2), падающий на матричный приемник излучения (3), на время проведения калибровочных измерений.  During flight calibration, a light-tight shutter (7) is used, which blocks the radiation flux (1) from the lens (optical system) (2), incident on the radiation matrix detector (3), for the duration of the calibration measurements.
Проведение калибровок при открытом объективе невозможно из-за влияния излучения от звезд чуть слабее порога наблюдения. Поэтому для калибровки в звездном датчике предусмотрен светонепроницаемый затвор (7).  Performing calibrations with the lens open is impossible due to the influence of radiation from stars slightly weaker than the observation threshold. Therefore, a light-tight shutter (7) is provided in the star sensor for calibration.
Для измерения коэффициентов чувствительности пикселей матричный приемник излучения (3) освещается однородным потоком излучения от внутреннего калибровочного источника света (калибровочного осветителя) (9). Для получения однородного потока излучения может использоваться его рассеяние на внутренней поверхности закрытого затвора.  To measure the sensitivity coefficients of pixels, the matrix radiation detector (3) is illuminated by a uniform radiation flux from an internal calibration light source (calibration illuminator) (9). To obtain a uniform radiation flux, its scattering on the inner surface of the closed gate can be used.
Для калибровки использован затвор, состоящий из качалки (12) на оси в виде экранирующего апертуру лепестка с заделанным в качалку, по меньшей мере, одним постоянным магнитом (13) и, по меньшей мере, одного исполнительного соленоида (10), взаимодействующих с постоянным магнитом качалки таким образом, чтобы при подаче напряжения на соленоид его полярность была противоположна полярности постоянного магнита, магнит отталкивался от соленоида и затвор перекрывал апертуру, а при не запитанном соленоиде магнит притягивался к сердечнику соленоида и затвор все время оставался «нормально открытым».  For calibration, a shutter was used, consisting of a rocker (12) on the axis in the form of an aperture-shielding lobe with at least one permanent magnet (13) embedded in the rocker and at least one actuating solenoid (10) interacting with the permanent magnet rockers so that when the voltage is applied to the solenoid, its polarity is opposite to the polarity of the permanent magnet, the magnet is repelled from the solenoid and the shutter overlaps the aperture, and when the solenoid is not energized, the magnet is attracted to the core of the solenoid and atvor always remained “normally open”.
Важным дополнительным требованием к затвору является возврат его в открытое положение при сбоях в функционировании датчика (например, при выключении питания). Датчик с открытым, но не работающим затвором будет б продолжать функционировать, хотя через некоторое время его точность снизится из-за невозможности проведения летных калибровок. При закрытом затворе датчик функционировать не может. An important additional requirement for the shutter is to return it to the open position if the sensor malfunctions (for example, when the power is turned off). A sensor with an open but not working shutter will be used continue to function, although after a while its accuracy will decrease due to the impossibility of flight calibrations. With the shutter closed, the sensor cannot function.
В современных звездных датчиках описанные способы коррекции изображения и высокоточного определения центров изображений звезд не применяются.  In modern stellar sensors, the described methods for image correction and high-precision determination of the centers of image of stars are not applied.
В блок электроники датчика включаются дополнительные объемы памяти (6) для хранения попиксельных характеристик конкретного экземпляра матричного приемника излучения звездного датчика. К этим характеристикам относятся темновые (тепловые) токи пикселей и отношение светочувствительности пикселя к среднему (номинальному) значению.  An additional memory unit (6) is included in the sensor electronics unit for storing the pixel-by-pixel characteristics of a particular instance of a stellar sensor radiation detector array. These characteristics include dark (thermal) pixel currents and the ratio of the photosensitivity of the pixel to the average (nominal) value.
Эти данные используются для коррекции изображения, полученного в матричном приемнике излучения звездного датчика, за счет вычитания из «сырого» изображения среднего уровня темновых сигналов для каждого пикселя, приведенных к текущей температуре матричного приемника излучения. После этого производится учет индивидуальной чувствительности пикселей путем умножения на коэффициенты, из карты, содержащей неоднородности чувствительности. Данные о темновых токах и световой чувствительности индивидуальных пикселей (карты темнового тока и коэффициентов неоднородности чувствительности) хранятся в дополнительной памяти звездного датчика.  These data are used to correct the image obtained in the matrix radiation detector of the star sensor by subtracting from the "raw" image the average level of dark signals for each pixel reduced to the current temperature of the radiation matrix detector. After that, the individual pixel sensitivity is taken into account by multiplying by the coefficients from a map containing sensitivity inhomogeneities. Data on dark currents and light sensitivity of individual pixels (dark current map and sensitivity inhomogeneity coefficients) are stored in additional memory of the star sensor.
Осуществление изобретения  The implementation of the invention
Звездный датчики ориентации функционирует следующим образом.  Stellar orientation sensors function as follows.
На площадку матричного приемника излучения (3) проецируются изображения звезд через оптическую систему (2). По полученным изображениям блок управления вычисляет параметры ориентации космического аппарата. Блок управления состоит из: вычислительного устройства (микропроцессора) (4); объема постоянной памяти (5), содержащей бортовой каталог навигационных звезд и дополнительного объема постоянной памяти (6) для хранения индивидуальных характеристик пикселей матричного приемника излучения. Для определения параметров ориентации космического аппарата микропроцессор определяет координаты центров изображений группы звезд на фокальной плоскости, сопоставляет эти звезды с навигационными звездами из бортового каталога и вычисляет параметры ориентации приборной системы координат датчика относительно инерциальной системы координат на основе небесных координат из каталога и координат изображений на фокальной плоскости для изображений звезд, отождествленных со звездами в каталоге. При проецировании изображения звезд на матричный приемник излучения, создают изображения звезд, занимающие область не менее 2x2 пикселей (т.е. создают расфокусированное изображение). The images of stars are projected onto the site of the matrix radiation detector (3) through the optical system (2). Based on the images obtained, the control unit calculates the orientation parameters of the spacecraft. The control unit consists of: a computing device (microprocessor) (4); the amount of permanent memory (5) containing the on-board catalog of navigation stars and an additional volume of permanent memory (6) for storing individual characteristics of the pixels of the matrix radiation receiver. To determine the orientation parameters of the spacecraft, the microprocessor determines the coordinates of the centers of the images of a group of stars on the focal plane, compares these stars with the navigation stars from the on-board catalog and calculates the orientation parameters of the instrument coordinate system sensor relative to the inertial coordinate system based on the celestial coordinates from the catalog and the coordinates of the images on the focal plane for images of stars identified with stars in the catalog. When projecting images of stars on a radiation matrix detector, images of stars are created that occupy an area of at least 2x2 pixels (i.e., they create a defocused image).
Положение центров изображения звезд определяют с учетом индивидуальных характеристик пикселей (чувствительность, темновой ток в пикселях, коэффициент усиления, шум считывания), которые время от времени обновляют с помощью самого датчика, причем полученные данные сохраняют в дополнительном объеме постоянной памяти при проведении калибровки.  The position of the centers of the image of stars is determined taking into account the individual characteristics of the pixels (sensitivity, dark current in pixels, gain, read noise), which are updated from time to time using the sensor itself, and the data obtained is stored in an additional amount of read-only memory during calibration.
Калибровка включает проведение измерений в режимах, при которых свет от оптической системы (2) перекрыт светонепроницаемым затвором (7) при помощи устройства управления затвором (8). При этом матричный приемник излучения однородно освещается калибровочным осветителем (9).  Calibration includes taking measurements in modes in which the light from the optical system (2) is blocked by an opaque shutter (7) using a shutter control device (8). In this case, the matrix radiation detector is uniformly illuminated by a calibration illuminator (9).
Калибровочный осветитель состоит из качалки (12) в виде экранирующего апертуру лепестка с заделанным в качалку, по меньшей мере, одним постоянным магнитом (13) и, по меньшей мере, одного исполнительного соленоида (10). При подаче напряжения на соленоид его полярность противоположна полярности постоянного магнита, магнит отталкивается от соленоида и затвор перекрывает апертуру, а при не запитанном соленоиде магнит притягивается к сердечнику соленоида и затвор все время остается открытым, за счет чего датчик остается в рабочем состоянии даже с неработающим соленоидом, но без возможности калибровки.  The calibration illuminator consists of a rocker (12) in the form of an aperture shielding lobe with at least one permanent magnet (13) embedded in the rocker and at least one actuating solenoid (10). When voltage is applied to the solenoid, its polarity is opposite to the polarity of the permanent magnet, the magnet pushes away from the solenoid and the shutter closes the aperture, and when the solenoid is not energized, the magnet is attracted to the core of the solenoid and the shutter remains open all the time, due to which the sensor remains in operation even with the solenoid inoperative but without calibration.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ CLAIM
1. Способ повышения точности определения ориентации по звездам, заключающийся в проецировании изображения звезд через оптическую систему на матричный приемник излучения, определении координат центров изображений группы звезд на фокальной плоскости, сопоставлении этих звезд с навигационными звездами из бортового каталога и вычислении параметров ориентации приборной системы координат датчика относительно инерциальной системы координат на основе небесных координат из каталога и координат изображений на фокальной плоскости для изображений звезд, отождествленных со звездами в каталоге, отличающийся тем, что на матричном приемнике излучения создают изображения звезд, занимающие область не менее 2x2 пикселей, и определяют положения взвешенного центра изображения звезды с учетом индивидуальных характеристик пикселей в области матричного приемника излучения занятой изображением, которые определяют предварительно и сохраняют в дополнительном объеме постоянной памяти датчика звездной ориентации.  1. A method of increasing the accuracy of determining the orientation by stars, which consists in projecting the image of stars through the optical system onto a matrix radiation detector, determining the coordinates of the centers of the images of a group of stars on the focal plane, comparing these stars with navigation stars from the on-board catalog and calculating the orientation parameters of the instrument sensor coordinate system relative to the inertial coordinate system based on the celestial coordinates from the catalog and the coordinates of the images on the focal plane for the image the magnification of stars identified with the stars in the catalog, characterized in that on the matrix radiation detector create images of stars occupying an area of at least 2x2 pixels, and determine the position of the weighted center of the image of the star, taking into account the individual characteristics of the pixels in the region of the matrix radiation detector of the occupied image, which determine preliminary and save in an additional amount of constant memory of the sensor stellar orientation.
2. Способ по п. 1 , отличающийся тем, что индивидуальные характеристики пикселей представляют собой чувствительность, темновой ток в пикселях, коэффициент усиления, шум считывания.  2. The method according to p. 1, characterized in that the individual characteristics of the pixels are sensitivity, dark current in pixels, gain, read noise.
3. Способ длительного поддержания повышенной точности определения ориентации по звездам в эксплуатационном полете, заключающийся в регулярном определении индивидуальных характеристик пикселей матричного приемника излучения и сохранении их в дополнительном объеме постоянной памяти датчика звездной ориентации, отличающийся тем, что данные о характеристиках индивидуальных пикселей матричного приемника излучения, время от времени обновляют с помощью самого датчика путем проведения измерений в режимах, при которых свет от оптической системы перекрывают светонепроницаемым затвором при помощи устройства управления затвором, а также в условиях, при которых матричный приемник излучения однородно освещается калибровочным осветителем, при этом полученные характеристики индивидуальных пикселей матричного приемника излучения запоминаются в дополнительном объеме постоянной памяти датчика.  3. A method for long-term maintenance of increased accuracy in determining the orientation by stars in operational flight, which consists in regularly determining the individual characteristics of the pixels of the matrix detector of radiation and storing them in an additional amount of permanent memory of the sensor of stellar orientation, characterized in that the data on the characteristics of the individual pixels of the matrix receiver of radiation, from time to time they are updated using the sensor itself by measuring in modes in which the light from the optical The systems are covered with an opaque shutter using a shutter control device, and also under conditions in which the matrix radiation detector is uniformly illuminated by a calibration illuminator, while the obtained characteristics of the individual pixels of the radiation matrix detector are stored in an additional volume of the sensor’s permanent memory.
4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что с целью проведения калибровки используют светонепроницаемый затвор, состоящий из качалки в виде экранирующего апертуру лепестка с заделанным в качалку, по меньшей мере, одним постоянным магнитом и, по меньшей мере, одним исполнительным соленоидом, взаимодействующего с постоянным магнитом качалки таким образом, что при подаче напряжения на соленоид его полярность противоположна полярности постоянного магнита, магнит отталкивался от соленоида и затвор перекрывает апертуру, а при не запитанном соленоиде магнит притягивается к сердечнику соленоида и затвор все время остается открытым. 4. The method according to p. 3, characterized in that for the purpose of calibration use a lightproof shutter consisting of a rocker in in the form of an aperture-shielding petal with at least one permanent magnet embedded in the rocker and at least one actuating solenoid interacting with the permanent rocking magnet in such a way that when the voltage is applied to the solenoid, its polarity is opposite to the polarity of the permanent magnet, the magnet repels from the solenoid and the shutter overlaps the aperture, and when the solenoid is not energized, the magnet is attracted to the core of the solenoid and the shutter remains open all the time.
5. Способ по п. 3, отличающийся тем, что индивидуальные характеристики пикселей представляют собой чувствительность, темновой ток в пикселях, коэффициент усиления, шум считывания.  5. The method according to p. 3, characterized in that the individual characteristics of the pixels are sensitivity, dark current in pixels, gain, read noise.
6. Способ по п. 3, отличающийся тем, что для снижения среднего уровня темнового сигнала, матричный приемник излучения охлаждается с помощью термоэлектрического холодильника (элемента Пельтье).  6. The method according to p. 3, characterized in that to reduce the average level of the dark signal, the matrix radiation detector is cooled using a thermoelectric refrigerator (Peltier element).
7. Устройство определения ориентации по звездам, реализующее способ повышения точности определения ориентации по звездам по п. 1 и способ длительного поддержания повышенной точности определения ориентации по звездам в эксплуатационном полете по п. 3, содержащее оптическую систему, матричный приемник излучения и блок управления, отличающееся тем, что блок управления устройства содержит вычислительное устройство (микропроцессор); объем постоянной памяти, содержащей бортовой каталог навигационных звезд, а также дополнительный объем постоянной памяти для хранения индивидуальных характеристик пикселей матричного приемника излучения; устройства управления светонепроницаемым затвором и калибровочным осветителем; положения изображений звезд на матричном приемнике излучения определены как взвешенные центры изображений звезд с учетом индивидуальных характеристик пикселей матричного приемника излучения, которые хранятся в дополнительном объеме постоянной памяти блока управления устройства, при этом между оптической системой и матричным приемником излучения установлен светонепроницаемый затвор для проведения калибровок в режимах, при которых свет от объектива перекрыт светонепроницаемым затвором при помощи устройства управления затвором, перед матричным приемником излучения  7. A device for determining the orientation by stars, which implements a method for increasing the accuracy of determining the orientation by stars according to claim 1 and a method for long-term maintenance of an increased accuracy of determining the orientation by stars in an operational flight according to claim 3, comprising an optical system, a matrix radiation detector, and a control unit, characterized in the fact that the control unit of the device contains a computing device (microprocessor); the amount of read-only memory containing the on-board catalog of navigation stars, as well as an additional amount of read-only memory for storing individual characteristics of the pixels of the matrix radiation receiver; control devices for an opaque shutter and a calibration illuminator; the positions of the images of stars on the matrix radiation detector are defined as the weighted centers of the images of stars taking into account the individual characteristics of the pixels of the matrix radiation detector, which are stored in an additional amount of read-only memory of the device control unit, and an opaque shutter is installed between the optical system and the radiation matrix receiver for calibrations in the modes in which the light from the lens is blocked by an opaque shutter using a shutter control device, p Ed matrix radiation receiver
ю установлен калибровочный осветитель для проведения измерений в режимах освещения матричного приемника излучения калибровочным осветителем. Yu a calibration illuminator is installed to perform measurements in the lighting modes of the matrix radiation receiver by a calibration illuminator.
8. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что светонепроницаемый затвор состоит из качалки, установленной на оси, в виде экранирующего апертуру лепестка, с вмонтированным в качалку, по меньшей мере, одним постоянным магнитом и, по меньшей мере, одного исполнительного соленоида, взаимодействующего с постоянным магнитом.  8. The device according to p. 6, characterized in that the lightproof shutter consists of a rocker mounted on the axis, in the form of an aperture shielding lobe, with at least one permanent magnet and at least one actuating solenoid mounted in the rocker, interacting with a permanent magnet.
9. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что индивидуальные характеристики пикселей представляют собой чувствительность, темновой ток в пикселях, коэффициент усиления, шум считывания.  9. The device according to claim 6, characterized in that the individual characteristics of the pixels are sensitivity, dark current in pixels, gain, read noise.
10. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что оптическая система выполнена в виде объектива.  10. The device according to p. 6, characterized in that the optical system is made in the form of a lens.
PCT/RU2014/000877 2014-11-14 2014-11-18 Method and device for increasing precision of orientation by the stars WO2016076748A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE112014007166.8T DE112014007166T5 (en) 2014-11-14 2014-11-18 METHOD AND DEVICE FOR INCREASING THE ACCURACY OF ORIENTATION TO THE STARS

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014145773/28A RU2585179C1 (en) 2014-11-14 2014-11-14 Method of improving accuracy of determining celestial orientation and prolonged maintenance of high accuracy of determining orientation and apparatus therefor
RU2014145773 2014-11-14

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016076748A1 true WO2016076748A1 (en) 2016-05-19

Family

ID=55954706

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2014/000877 WO2016076748A1 (en) 2014-11-14 2014-11-18 Method and device for increasing precision of orientation by the stars

Country Status (4)

Country Link
DE (1) DE112014007166T5 (en)
EA (1) EA026970B1 (en)
RU (1) RU2585179C1 (en)
WO (1) WO2016076748A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110531318A (en) * 2019-09-03 2019-12-03 北京理工大学 A method of luminescence unit ID is extended for visual light imaging indoor positioning
CN110702097A (en) * 2019-10-14 2020-01-17 中国科学院新疆理化技术研究所 Star sensor radiation damage assessment method based on extreme detection star isosensitivity

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU180698U1 (en) * 2018-01-22 2018-06-21 Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ") A device for recording electromagnetic radiation from astronomical objects
RU2690055C1 (en) * 2018-05-17 2019-05-30 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МО РФ Device orientation of the spacecraft by stars
RU2767449C1 (en) * 2021-01-12 2022-03-17 ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Method for astronomical correction of aircraft navigation parameters

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2033949C1 (en) * 1993-02-09 1995-04-30 Севастиян Дмитриевич Гнатюк Self-contained on-board control system for space vehicle
EP1111402A1 (en) * 1999-12-20 2001-06-27 TRW Inc. Star tracker with CCDs for high radiation environments
RU2408849C1 (en) * 2009-05-20 2011-01-10 Оао "Нпп "Геофизика-Космос" Method and device for measuring angular coordinates of stars

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101363733A (en) * 2008-09-17 2009-02-11 北京航空航天大学 Ultra-high accuracy star sensor

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2033949C1 (en) * 1993-02-09 1995-04-30 Севастиян Дмитриевич Гнатюк Self-contained on-board control system for space vehicle
EP1111402A1 (en) * 1999-12-20 2001-06-27 TRW Inc. Star tracker with CCDs for high radiation environments
RU2408849C1 (en) * 2009-05-20 2011-01-10 Оао "Нпп "Геофизика-Космос" Method and device for measuring angular coordinates of stars

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
A.N.LIPATOV ET AL.: "ZVEZDNYI DATCHIK DLIA NANOSPUTNIKA", VESTNIK SIBGAU., 2013 *
PROKHOROV M.E ET AL.: "SOVREMENNYE DATCHIKI ZVEZDNOI ORIENTATSII. V SBORNIKEFIZIKA KOSMOSA: TRUDY 38 MEZHDUNARODNOI STUDENCHESKOINAUCHNOI KONFERENTSII", EKATERINBURG, 2 February 2009 (2009-02-02), pages 170 - 186 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110531318A (en) * 2019-09-03 2019-12-03 北京理工大学 A method of luminescence unit ID is extended for visual light imaging indoor positioning
CN110531318B (en) * 2019-09-03 2021-04-30 北京理工大学 Method for indoor positioning extension of light-emitting unit ID (identity) in visible light imaging
CN110702097A (en) * 2019-10-14 2020-01-17 中国科学院新疆理化技术研究所 Star sensor radiation damage assessment method based on extreme detection star isosensitivity
CN110702097B (en) * 2019-10-14 2023-01-03 中国科学院新疆理化技术研究所 Star sensor radiation damage assessment method based on extreme detection star isosensitivity

Also Published As

Publication number Publication date
RU2585179C1 (en) 2016-05-27
DE112014007166T5 (en) 2017-10-12
EA026970B1 (en) 2017-06-30
EA201401149A1 (en) 2016-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2585179C1 (en) Method of improving accuracy of determining celestial orientation and prolonged maintenance of high accuracy of determining orientation and apparatus therefor
Mulawa On-orbit geometric calibration of the OrbView-3 high resolution imaging satellite
WO2008045014A3 (en) Daytime stellar imager
Jakobsson et al. An optical time delay for the double gravitational lens system FBQ 0951+ 2635
CN102752504A (en) Relative radiation correction method for wide-view-field linear array CCD (Charge Coupled Device) camera
Cutter et al. Integration and testing of the compact high-resolution imaging spectrometer (CHRIS)
US20120086944A1 (en) Speckle jitter sensor
Young et al. The Charon-Pluto mass ratio from MKO astrometry
RU2561231C1 (en) Method for flight calibration of multispectral space-based equipment
US10863125B2 (en) High-precision system for time-stamping the passage of an object, in particular a satellite
RU154706U1 (en) STAR ORIENTATION SENSOR
US8416404B2 (en) Method and system for measurement and correction of thermally induced changes of boresight, effective focal length, and focus
CN111637880A (en) Low-cost microminiaturized star sensor and design method thereof
Bruns et al. Measuring Starlight Deflection during the 2017 Eclipse: Repeating the Experiment that made Einstein Famous
Kudrys Automatic determination of vertical deflection components from GPS and zenithal star observations
Shields et al. Calibrated fisheye imaging systems for determination of cloud-top radiances from a UAV
ES2822583T3 (en) Optical Wavefront Analyzer
RU180698U1 (en) A device for recording electromagnetic radiation from astronomical objects
Triebes et al. Full-sky Astrometric Mapping Explorer (FAME) CCD centroiding experiment
Ivezic The LSST System Science Requirements Document
EP3274657A1 (en) Celestial compass and methods of use and calibration
Magnier Calibration of the Pan-STARRS 3pi Survey
KR101204353B1 (en) Method for measuring astronomical seeing precisely using geostationary satellite
Raetz et al. Observations of the transiting planet TrES-2 with the AIU Jena telescope in Großschwabhausen
Sarpotdar Development of UV Astronomical Instruments for Balloon and Space Payloads

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14905674

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 112014007166

Country of ref document: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 14905674

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1