基于MOEMS的微型数字太阳敏感器*

李 杰,郑伦贵,2*,陈 星,王建中(.中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室,太原 0005;2.清华大学精密测试技术及仪器国家重点实验室,北京 00084;.中国航天科工集团第三研究院第三○四研究所,北京 00074)



基于MOEMS的微型数字太阳敏感器*

李 杰1,郑伦贵1,2*,陈 星3,王建中1
(1.中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室,太原 030051;2.清华大学精密测试技术及仪器国家重点实验室,北京 100084;3.中国航天科工集团第三研究院第三○四研究所,北京 100074)

结合CMOS APS图像传感器与MEMS工艺的优势,研制了一种适用于微纳卫星的两轴数字太阳敏感器,在保证测量精度的同时,减小了系统的体积与功耗。其光学系统由CMOS APS图像传感器和MEMS工艺制作的孔阵列结构光学引入器组成,提高了敏感器的分辨率,扩大了有效视场的范围。利用太阳模拟器对数字太阳敏感器进行了测试标定,结果表明,在120°圆锥全视场范围以内,1σ精度优于0.035°。

数字太阳敏感器;CMOS APS图像传感器;光线引入器

微纳卫星因其成本低、研制周期短、发射灵活等优点,广泛应用于在轨试验、遥测通信、深空探测等应用领域。基于CCD(Charge Coupled Device)及CMOS(Comp-lementary Metal Oxide Semiconductor)APS(Active Pixel)图像传感器的微型数字太阳敏感器是微小卫星姿态确定与控制系统ADCS(Attitude Determination and Control System)常用的一种姿态敏感器,能够为卫星提供所需要的太阳矢量信息[1]。

随着微纳卫星的发展及小型化研究的深入,对太阳敏感器的质量、功耗及精度等提出了更高的要求[2],文献[3]研制了一种适用于微型航天器的两轴数字式太阳敏感器,质量小于300 g,在……