系统仿真学报 ›› 2018, Vol. 30 ›› Issue (2): 722-730.doi: 10.16182/j.issn1004731x.joss.201802043

• 仿真应用工程 • 上一篇    下一篇

星光折射敏感器谱宽选择及探测能力分析

王献忠1,2, 刘禹1,2, 汤敏兰1,2, 张丽敏1,2   

  1. 1.上海市空间智能控制技术重点实验室,上海 201109;
    2.上海航天控制技术研究所,上海 201109
  • 收稿日期:2016-02-17 出版日期:2018-02-08 发布日期:2019-01-02
  • 作者简介:王献忠(1971-), 男, 江苏太仓, 博士, 研究员, 研究方向为飞行器控制系统研究与设计; 刘禹(1992-), 男, 江苏扬州, 硕士, 工程师, 研究方向为飞行器自主导航; 汤敏兰(1987-), 女, 江苏常熟, 硕士, 工程师, 研究方向为飞行器轨道设计与轨道控制。

SpectralWidth Selection and Detectability Analysis ofStarlight Refraction Sensor

Wang Xianzhong1,2, Liu Yu1,2, Tang Minlan1,2, Zhang Limin1,2   

  1. 1.Shanghai Key Laboratory of Aerospace Intelligent Control Technology, Shanghai 201109, China;
    2.Shanghai Aerospace Control Technology Institute, Shanghai 201109, China
  • Received:2016-02-17 Online:2018-02-08 Published:2019-01-02

摘要: 星光折射敏感器探测大气折射星光能力是目前较热门的一个工程问题。分析了色散、分子散射和臭氧吸收等引起的可见光和近红外谱段星光大气衰减系数;并基于谱宽对测量精度的影响和窄谱段探测等效视星等的分析来确定星光折射敏感器谱宽;基于信噪比SNR计算进行星光折射敏感器探测折射星光能力和探测概率估计。仿真结果给出了不同高度大气衰减等效视星等差和星光折射敏感器对不同大气高度和不同温度恒星的极限探测星等,对星光折射敏感器参数设计具有指导作用。

关键词: 星光折射敏感器, 大气密度, 衰减系数, 视亮度, 红外视亮度, 信噪比

Abstract: Aiming at the engineering problem of starlight refraction sensor’s ability fordetecting the starlight refracted in atmosphere, the atmospheric attenuation coefficient of the visible and near infrared stellar dueto dispersion, molecular scattering, ozone absorption and so on are analyzed, which determines starlight refraction sensor’s spectral width and the visual magnitude difference equivalent with narrow spectral detection.The starlight refraction sensor’s detection ability and detection probability are estimatedbased on signal to noise ratio calculation and SNRanalysis. The simulation results give the visual magnitude difference equivalent with the atmospheric attenuation to the different atmospheric altitude, and the limiting magnitude of the different temperature stellar in the different atmospheric altitude, which is helpful for the parameter design of starlight refraction sensor.

Key words: starlight refraction sensor, atmosphere density, attenuation coefficient, apparent luminance, lnfrared luminance, SNR

中图分类号: