ICS17.180.30 N35 中华人民共和国国家标准 GB/T30111—2013 星 敏感器通用规范 Generalspecificationforstarsensor 2013-12-17发布 2014-05-15实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布目 次 前言 Ⅲ ………………………………………………………………………………………………………… 1 范围 1 ……………………………………………………………………………………………………… 2 规范性引用文件 1 ………………………………………………………………………………………… 3 术语和定义 1 ……………………………………………………………………………………………… 4 技术要求 2 ………………………………………………………………………………………………… 4.1 总则 2 ………………………………………………………………………………………………… 4.2 星敏感器坐标系 2 …………………………………………………………………………………… 4.3 光电性能 2 …………………………………………………………………………………………… 4.4 接口 5 ………………………………………………………………………………………………… 4.5 外观 5 ………………………………………………………………………………………………… 4.6 重量 5 ………………………………………………………………………………………………… 4.7 材料及元器件 6 ……………………………………………………………………………………… 4.8 应力筛选 6 …………………………………………………………………………………………… 4.9 老炼 6 ………………………………………………………………………………………………… 4.10 环境适应性 6 ………………………………………………………………………………………… 4.11 电磁兼容性 6 ………………………………………………………………………………………… 4.12 设计寿命及可靠性 6 ………………………………………………………………………………… 4.13 制造质量 6 …………………………………………………………………………………………… 5 检验规则 6 ………………………………………………………………………………………………… 5.1 责任 6 ………………………………………………………………………………………………… 5.2 检验条件 7 …………………………………………………………………………………………… 5.3 出厂检验 7 …………………………………………………………………………………………… 5.4 判定规则 8 …………………………………………………………………………………………… 5.5 检验方法 8 …………………………………………………………………………………………… 5.6 文件资料检查 17 ……………………………………………………………………………………… 6 交货准备 17 ………………………………………………………………………………………………… 6.1 标志 17 ………………………………………………………………………………………………… 6.2 包装 17 ………………………………………………………………………………………………… 6.3 装箱 18 ………………………………………………………………………………………………… 6.4 运输和贮存 18 ………………………………………………………………………………………… 附录A(资料性附录) 姿态角计算原理与计算公式 19 …………………………………………………… ⅠGB/T30111—2013 前 言 本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本标准由全国空间科学及其应用标准化技术委员会(SAC/TC312)归口。 本标准起草单位:中国科学院西安光学精密机械研究所。 本标准主要起草人:赵建科、张周锋、张洁、周艳、任珊红、薛勋。 ⅢGB/T30111—2013 星敏感器通用规范 1 范围 本标准规定了星敏感器通用技术要求、检验规则、标志、包装、装箱、运输和贮存。 本标准适用于星敏感器的设计、制造、检验、验收、运输及贮存。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T191 包装储运图示标志 GJB150A 军用装备实验室环境试验方法 GJB151A 军用设备和分系统电磁发射和敏感度要求 GJB152A 军用设备和分系统电磁发射和敏感度测量 GJB/Z299C 电子设备可靠性预计手册 GJB1027A—2005 运载器、上面级和航天器试验要求 GJB1032 电子产品环境应力筛选方法 GJB2705—1996 星载CCD相机通用规范 GJB2786A 军用软件开发通用要求 GJB4057 军用电子设备印制电路板设计要求 GJB5296 多余物控制要求 GJB6395—2008 航天器星敏感器通用规范 QJ165A 航天电子电气产品安装通用技术要求 QJ908A 电子产品老炼试验方法 QJ2630 卫星组件空间环境试验方法 QJ3138 航天产品环境应力筛选指南 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 星敏感器 starsensor,startracker 以恒星为测量目标,输出其测量坐标系在惯性坐标系下姿态信息的光学测量设备。 3.2 点源透过率 pointsourcetransmission 光学系统视场外的点目标辐射经光学系统后,在像面处产生的辐照度与在入瞳处产生的辐照度之 比值。 3.3 星图信噪比 signaltonoiseratioofstarimage 星图中星目标信号与噪声的比值。 1GB/T30111—2013 3.4 最暗星等 limitingmagnitude 保证星敏感器能够准确输出姿态信息的最弱能量对应的视星等。 3.5 恒星探测灵敏度 detectionsensitivityofstarmagnitude 星敏感器在视场内能够探测到最暗星等的能力。 3.6 初始捕获时间 initialcapturetime 星敏感器从开始积分(曝光)至输出有效姿态信息的时间间隔。 4 技术要求 4.1 总则 星敏感器应符合本标准和相应详细规范的所有要求。本标准的要求与详细规范不一致时,应以详 细规范为准。 4.2 星敏感器坐标系 以星敏感器光学系统光轴与探测器靶面交点为坐标原点O,以光轴为Z轴,垂直于Z轴并平行于 探测器靶面行方向为X轴,列方向为Y轴,X轴、Y轴、Z轴成右手正交坐标系,如图1所示。 图1 星敏感器坐标系 4.3 光电性能 4.3.1 焦距 一般应在10mm~250mm之间选取。 4.3.2 相对孔径 一般应在1∶0.8~1∶6之间选取。 4.3.3 视场角 一般应在1°~45°之间选取。 注:包含子午及弧矢两个方向视场角。 2GB/T30111—2013 4.3.4 工作光谱范围 一般应在0.3μm~0.9μm之间选取。 4.3.5 弥散斑尺寸及能量分布 弥散斑尺寸一般应使用集中80%能量所对应直径表示,该直径占星敏感器探测器5×5个像元 以内。 4.3.6 太阳光抑制角 太阳光抑制角图如图2所示。 图2 太阳光抑制角示意图 太阳光抑制角(θi)一般应在25°~45°范围内选择,大于等于规定抑制角的星敏感器光学系统点源 透过率应满足式(1): PST(θi)≤10-7……………………(1) 式中: PST(θi)———点源透过率,无量纲; θi———太阳光抑制角,单位为度(°)。 注1:太阳光抑制角(θi)即为允许太阳光入射的最小角度,抑制角一般取光学系统最大视场角。 注2:此处用点源透过率来衡量星敏感器光学系统(含遮光罩)对太阳光的抑制能力。 4.3.7 星图信噪比 星图信噪比应满足式(2)的要求: SNR≥Vth ……………………(2) 式中: SNR———星图信噪比; Vth———信噪比阈值。 在探测最暗星等条件下,信噪比阈值应大于等于5。 4.3.8 恒星探测能力 4.3.8.1 恒星探测灵敏度 星敏感器的最暗星等一般应在4.5mv~6.5mv之间。 3GB/T30111—2013 4.3.8.2 星识别概率及数量 星识别概率按式(3)计算: PN=1-∑N-1 k=0e-NFOVNk FOV/k! ……………………(3) 星识别数量按式(4)计算: NFOV=6.57×e1.08×mv×2π-4arccossin2AFOV æ èçö ø÷é ëêêù ûúú2 4π……………………(4) 式中: AFOV———星敏感器有效视场角,单位为度(°); PN———在星敏感器有效视场内,探测到N颗星的概率; NFOV———在星敏感器有效视场内,探测到亮于最暗星等星的数量,单位为个数; mv———在星敏感器有效视场内,探测到的最暗星的视星等。 4.3.9 畸变 工作谱段范围内,星敏感器全视场范围内绝对畸变应不大于1/5像元,相对畸变应不大于1%。 4.3.10 单星测角精度 工作谱段范围内,星敏感器全视场范围内,单星测角精度一般应优于5″(1σ)。单星测角精度