孔富家 宫辉

（北京空间机电研究所，北京 100094）

0 引言

随着遥感相机空间分辨率的不断提高，卫星在轨几何定标已成为卫星地面数据处理中的一个关键环节[1-3]。卫星入轨后，卫星搭载的定轨、测姿传感器所引入的误差直接影响遥感相机几何定标精度[4-8]。星敏感器（以下简称星敏）是精密的姿态测量部件，在航天飞行器姿态测量和控制系统中起着重要的作用[9-11]。星敏通过测量恒星在星敏坐标下的单位矢量，经过星图识别，寻找观测星在导航星库中的对应匹配，最后根据观测矢量与匹配性对卫星方向矢量计算姿态。星敏具有精度高、无漂移等优点，广泛应用在各类航天器中[12-17]。虽然星敏精度较高，但是实际工程应用中，仍然存在定位精度远低于角秒级的情况。究其原因，大都是忽略了星敏支架变形误差对星敏指向精度的影响。

图1 第三代气象卫星星敏支架Fig.1 The MTG Star Sensor Bracket

本文针对某光学遥感卫星小于2″的星敏指向精度需求，提出了一种可提供3台星敏的安装接口的四通式星敏支架设计思路，完成四通式星敏支架设计，并对星敏支架的结构和热稳定性进行了分析。

1 星敏支架结构设计

为减少误差环节，高精度遥感卫星的星敏都直接安装在光学相机的主体框架上，这样光学载荷视轴将以星敏指向作为基准进行在轨标定，提高图像配准精度；且基于可靠性设计，共使用了3台星敏。星敏在整星安装时需要保证以其光轴为中心轴、半锥角30°的圆锥视场内无遮挡物。……