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《中国科学院大学(中国科学院上海技术物理研究所)》 2017年
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角秒级高精度太阳敏感器研究

朱振涛  
【摘要】:随着我国空间科学的不断发展,对太阳科学研究的不断深入,已经进入高分辨率高精度的观测阶段。针对高分辨率的要求,传统高精度太阳敏感器已经不能满足对日成像的太阳望远镜等卫星的角秒级高精度定姿的需求。在对日观测的应用背景下,本文提出了一种小视场,角秒级高精度的太阳敏感器的设计与实现。本文结合国内外高精度太阳敏感器的研究经验,针对角秒级高精度测量和高响应速度的要求,在比较了面阵探测器和硅光二极管探测器等探测器的特性和优劣势之后,选择了十字差动式硅光二极管探测器作为太阳敏感器的光电敏感元件。角秒级高精度太阳敏感器主要由光机结构和电子学系统两部分构成。角秒级高精度太阳敏感器由十字差动式探测器将光信号转换为电信号,经过信号采集电路和信息处理电路,完成系统误差矫正和补偿后,计算得到太阳角度值的数字量作为输出信息。在研究中对影响测量精度的各种因素进行了分析计算,通过内参数建模分析、外参数建模分析和线性回归等方法对系统误差进行了矫正和补偿,分析验证了系统测量精度。本文完成了原理样机的研制后,在实验室的太阳模拟器和高精度二维转台组成的地面测试系统上进行了标定和测试;且在外场完成了在真实太阳下的测试。经过实验室和外场的测试,验证了本文所研制的角秒级高精度太阳敏感器的各项性能指标达到了预期的指标要求:分辨率为0.3″,测量精度优于2″,视场达到1°×1°。
【学位授予单位】:中国科学院大学(中国科学院上海技术物理研究所)
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:V448.22

【参考文献】
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