JPS62220807A - スタ−スキヤナ - Google Patents

スタ−スキヤナ

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JPS62220807A
JPS62220807A JP61063220A JP6322086A JPS62220807A JP S62220807 A JPS62220807 A JP S62220807A JP 61063220 A JP61063220 A JP 61063220A JP 6322086 A JP6322086 A JP 6322086A JP S62220807 A JPS62220807 A JP S62220807A
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JP
Japan
Prior art keywords
ccd
area
star
ccd12
artificial satellite
Prior art date
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Pending
Application number
JP61063220A
Other languages
English (en)
Inventor
Katsuhiko Tsuno
克彦 津野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Priority to US07/028,089 priority patent/US4740681A/en
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Pending legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S3/00—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
    • G01S3/78—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S3/782—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction
    • G01S3/785—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using adjustment of orientation of directivity characteristics of a detector or detector system to give a desired condition of signal derived from that detector or detector system
    • G01S3/786—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using adjustment of orientation of directivity characteristics of a detector or detector system to give a desired condition of signal derived from that detector or detector system the desired condition being maintained automatically
    • G01S3/7867—Star trackers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S3/00—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
    • G01S3/78—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S3/782—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction
    • G01S3/789—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using rotating or oscillating beam systems, e.g. using mirrors, prisms

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  • Physics & Mathematics (AREA)
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  • Remote Sensing (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、例えばスピン運動を行う人工衛星の姿勢検出
等に用いられるスタースキャナに関する。
（従来の技術） 第５図は従来のスタースキャナの一例を示し、光学系１
の焦点面にはＶ型（またはＮ型）のスリット２が配置さ
れ、このスリット２の後方には光電子増倍管３が置かれ
、この光電子増倍管３の出力は信号処理回路４に接続さ
れる。ωは人工衛星のスピンを示す。
即ち、光学系１によって結像された星像５は、第６図に
示すように人工衛星のスピンによって移動しスリット２
を横切る。この時スリット２を通過した光は光電子増倍
管３によって検出され、光の強さに応じた１辰巾ＩＳを
持つパルスとなる。一方、スリット２はＶ型（またはＮ
型）のため、１つの星像５によって２個（または３個）
のパルスが発生し、ざらにこれらのパルスの発生する時
間間隔Ｔは、星＠５がスリット２を横切る位置、すなわ
ち入射光の入射角（仰角）によって決まる。
従って、信号処理回路４によりパルスの（辰巾ＩＳ及び
パルスの間隔Ｔを測定することによって、星の同定を行
うことができる。
しかしながら、光検出器として用いる光電子増倍管３が
真空管で、おるために１〜２ＫＶの高電圧電源を必要と
し、ざらにこの電源によって消費電力の増大をまねく。
また真空管の問題点として形状、重吊共に大ぎく、信頼
性も低い等、人工衛星搭載用としては問題が多い。
そこで、第７図に示すように、２個の直線状８１フオト
ダイオード６をＶ字型に構成すると共にプリアンプ７を
接続した光検出器を用いて小型・軽量・低消費電力化を
図った固定化スタースキャナもある。しかしながら、３
ｉフオトダイオード６は光電子増倍管に比べて感度が低
く、雑音の影響を受けやすく、例えば２等星より暗い星
の検出は困難でめった。
（発明が解決しようとする問題点） 本発明は上記の低信頼性、低感度という問題点に鑑みて
なされたもので、信頼性に優れ、高感度にし得る固体化
スタースキャナを提供することを目的とする。
［発明の構成］ （問題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、時間遅延積分動作させたエリ
アＣＣＤを光検出器として用いたものである。
（作用） 上記手段のにうに、エリアＣＣＤを光検出器として用い
、このエリアＣＣＤの駆動として、光電変換蓄積部から
垂直ＣＣＤレジスタへのフィールドシフト、垂直ＣＣＤ
レジスタの垂直ＣＣＤ転送方向の１段転送、１水平ライ
ンの読出しを１サイクルとし、これを順次繰り返し、こ
の読み出し動作を人工衛星等のスピン運動による星像の
動きと同期させる事で、実効のＣＣＤ蓄積時間を長くし
、センサの感度を大幅に改善する。
（実施例） 以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
第１図は本発明の一実施例を示し、光学系１１の後方の
焦点位置にはエリアＣＧＤＩ２が配設され、このエリア
ＣＣＤ１２の出力端はプリアンプ１３を介して信号処理
回路１４に接続される。前記エリアＣＣＤ１２にはＣＣ
Ｄ駆動回路１５が接続される。この場合、人工衛星スピ
ン軸１６はエリアＣＣＤ１２の水平ＣＣＤ転送方向１３
と一致させて配置し、人工衛星スピンωによる焦点面す
なわちエリアＣＣＤ１２上での星像１７の移動の向きと
、エリアＣＣＤ１２の垂直（、ＣＤ転送方向１Ｂを一致
させる。
ＣＣＤ駆動回路１５によるエリアＣＣＤ１２の駆動は、
通常のテレビカメラ等で使用する方式と異なり、第２図
に示すようにフィールドシフト１９→垂直ＣＣＤ転送方
向の１段転送２０→１水平ラインの読出し２１を１サイ
クルとし、これを順次繰り返す。
この読み出し動作を人工衛星スピン運動による星像の動
きと同期させることで、実効のエリアＣＣＤＮ積時間を
長くし、センサの感度を大幅に改善できる。第３図はこ
の動作を模式的に示したものである。光電変換蓄積部２
２は光エネルギを信号キャリアに変換し蓄積するもので
あり、今光電変換蓄積部２２の（２２１＞の位置に星像
１７があるとすると、フィールドシフトにより垂直ＣＣ
Ｄレジスタ２３の位置（２３１＞に信号キャリアが転送
される。人工衛星のスピン運動により星像１７が（２２
２＞の位置に移動した時、信号キャリアは垂直ＣＣＤ転
送方向１８の転送により（２３２＞の位置におる。次に
フィールドシフトを行えば、光電変換蓄積部２２の信号
キャリアは前サイクルまでの信号キャリアに加算される
。この様な時間遅延積分動作を行う事で、実効的に、エ
リアＣＣＤ１２の蓄積時間は、星像１７がエリアＣＣＤ
１２の垂直ＣＣＤ転送方向１８を通過する時間と等しく
なり、センサ感度は大幅に向上し、限界等級は６等星程
度になる。２４は水平ＣＣＤレジスタで、出力が取り出
される。
エリアＣＣＤ１２の出力より信号処理回路１４によって
星の方位角、仰角情報を得る。方位角は星を検出した時
刻より決定され、また仰角は星像１７の出力される水平
ＣＣＤ転送方向１３の画素位置より決定される。
なお、星像１７は光学系１１の収差、エリアＣＣＤ１２
上での星像１７の移動速度と、時間遅延積分の転送速度
のずれ等により数画素に広がるが、エリアＣＣＤ１２の
出力（ＣＣＤ読出しザイクル）を第４図に示すような２
次元像としてとらえ、この像の重心を求める方法により
、星位置の検出精度を向上ざぜることもできる。ｎは任
意の整数でおる。
また、時間遅延積分の速度は人工衛星スピン周期の変動
に合わせ調整する必要がある。これには、地上からのコ
マンドによる設定による他、人工衛星上で１ｑられるス
タースキャナを含む姿勢センサによるスピン周期情報を
もとに、自動設定する方式等をとる事も可能である。
［発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば、光検出器としてエリ
アＣＣＤを用い時間遅延積分動作をさせることにより、
フォトダイオードを使用した固定化スタースキャナに比
べ限界等級が３〜５等級改善できるため、高感度にでき
、しかも信頼性も優れた固定化スタースキャナを提供す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例を示す構成説明図、第２図及
び第３図は本発明に係るエリアＣＣＤの動作の一例を説
明する図、第４図は本発明に係るスタースキャナの信号
出力より得られる２次元の星像の一例を示す図、第５図
〜第７図は従来のスタースキＶすを説明するための構成
図でおる。 １１・・・光学系、１２・・・エリアＣＣＤ、１４・・
・信号処理回路、１５・・・ＣＣＤ駆動回路、１７・・
・星像、２２・・・光電変換蓄積部、２３・・・垂直Ｃ
ＣＤレジスタ、２４・・・水平ＣＣＤレジスタ。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第１図 第２図 第４図 第６図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 光学系によって星像が結像されるエリア ＣＣＤと、このエリアＣＣＤを時間遅延積分動作させる
    ＣＣＤ駆動回路と、前記エリアＣＣＤの出力より星の方
    位角、仰角情報を得る信号処理回路とを具備することを
    特徴とするスタースキャナ。
JP61063220A 1986-03-20 1986-03-20 スタ−スキヤナ Pending JPS62220807A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61063220A JPS62220807A (ja) 1986-03-20 1986-03-20 スタ−スキヤナ
US07/028,089 US4740681A (en) 1986-03-20 1987-03-19 Star sensor for attitude detection of a spinning satellite

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61063220A JPS62220807A (ja) 1986-03-20 1986-03-20 スタ−スキヤナ

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JPS62220807A true JPS62220807A (ja) 1987-09-29

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ID=13222907

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JP61063220A Pending JPS62220807A (ja) 1986-03-20 1986-03-20 スタ−スキヤナ

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JP (1) JPS62220807A (ja)

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