什么是星敏感器——星敏感器介紹
星敏感器是以某一顆亮度高于+2可見星等的恒星為基準，測量其相對于航天器的角位 置，并同星歷表中該星的角位置參數進行比較，來確定航天器的姿態。也即通過對恒星星光的敏感來測量航天器的某一個基準軸與該恒星視線之間的夾角。由于恒星張角非常小，因此星敏感器的測量精度很高。
一般說來，星敏感器是航天器姿態敏感器中最精確的敏感器，其精度比太陽敏感器高一個數量級，比紅外地平儀高兩個數量級，可達到角秒量級。但是由于星光非常微弱，其成像裝置需要使用高靈敏度的析像管或光電倍增管。同時測量數據較多，數據的處理和識別只有計算機才能完成。
因此星敏感器結構復雜，功耗大，質量體積大，價格昂貴，而且每給出一次測量結果往往需要1～5 s時間。
星敏感器分星圖儀和星跟蹤器兩種類型，星跟蹤器又可分為框架式和固定式兩種形式。
（1） 星圖儀：又稱星掃描器。一般都是狹縫式，用在自旋衛星上，利用星體的旋轉來搜索和捕獲目標恒星。
（2） 框架式星跟蹤器：是把敏感頭裝在可轉動的框架上，且通過旋轉框架來搜索和捕獲 目標。
（3） 固定式星跟蹤器：這種跟蹤器的敏感頭相對航天器固定，在一定的視場內具有搜索和跟蹤能力，例如采用析像管電子掃描和CCD器件成像。
星敏感器的應用——應用范疇
1、應用于科學實驗氣球的星敏感器
作為星敏感器的一種，星相機常用于科學試驗氣球的精確定位。通常，實驗
氣球工作的 40 km 海拔處仍有較為明亮的天空背景。因此，氣球用星相機要成為自主式姿態敏感器，就要解決白天觀星的問題［7］。Balloon-borne Large-Aperture Submillimeter Telescope（BLAST）的空中精確定位就使用了一對冗余的星相機 ISC 和 OSC。
其白天觀星是通過選用大口徑長焦距的鏡頭以及適當波長的紅光濾光片，配合 4 英尺長的遮光罩解決的，冗余星相機保證了太陽在 任何方向都可觀星。2005 年，BLAST 在瑞典基律納成功飛行 4 天，證實了在典型的白天條件下，ISC 可提供絕對精度《5″， 輸出頻率 1 Hz 的實時定位。
High Energy Replicated Optics （HERO）［8］ 實驗也使用了星相機進行定位。“HERO”的星相機如圖 5 所示。2001 23 May 16:30 UT 進行升空實驗，觀測巨蟹座區域，理論計算的星等靈敏度為 9.7 Mv，實際識別 11 星，巨蟹座所有亮于 8 等的和一半 8~8.5 等的星在白天被識別。
2、應用于射電望遠鏡的星敏感器
ST 星跟蹤器安裝在 INAF-IRA（意大利國家天體 物理學院的射電天文學院）位于意大利 Bologna 的 32 m 射電望遠鏡上。用于射電望遠鏡高頻率觀測的高精度定位。其光學系統使用 Maksutov-Cassegrain 折反望遠鏡，18 cm 的孔徑，f/10，因為在地面使用，所以 ST 的焦距與孔徑設計的很大。有利于白日觀星和暗星探測，并提高了分辨率。
因為可觀星數足夠多，射電望遠鏡轉向速度很低，所以視場僅為 19.5 ′×19.5 ′。
對于暗星的觀測，ST 可以靠增加積分時間實現，如Mv《12，10s 的曝光時間，則S/N》20。ST 在白天觀星，通過附加兩片截止在紅外的高通濾光片實現。圖6 給出使用IR PRO 809 濾光片在白天對金星的觀測結果（July， 25， 15:00 UT Venus Mv=-3.6）。
“HERO”的星相機
3、應用于導彈等軍事領域的星敏感器
SED20 星跟蹤器是 SODERN 公司專門為法國 M51 彈道導彈（計劃于 2010年取代 M4）設計的，SED20 的研發在 2005 年底已經完成。2006 年 3 月，美國 Microcosm 公司宣布可在海平面白天觀測 7.1 等恒星。
的 DayStar 系統研制成功。實驗表明午后太陽位于天頂時，DayStar 系統仍能探 測到 7.1 等星。Microcosm 公司稱即使在天空有薄云的情況下 DayStar 系統仍能可靠工作，比 DayStar 系統體積更小、性能類似的星敏感器系統將在飛機導航系統上得到應用，與慣導系統進行組合提供高精度的導航參數。
SED20 星跟蹤器