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申请/专利权人：北京控制工程研究所

摘要：本发明提供了一种临近空间X射线角秒级星跟踪器，包括X射线成像器、二维精密跟踪器和信息处理单元。X射线成像器用于对空间天然X射线源实现高精度成像，输出空间X射线源相对于X射线成像器的空间位置。二维精密跟踪器通过俯仰偏转二维大范围跟踪，将X射线成像器1的成像范围扩大至数十度，解决由于X射线成像器1视场较小，天球上的强X射线源分布稀疏，捕获困难的问题。信息处理单元结合二维精密跟踪器俯仰偏转角度信息和X射线成像器的星点定位信息，实现星跟踪器角秒级高精度姿态信息连续输出。本发明利用硬X射线高穿透特性，解决了临近空间高速飞行器大气热障条件下的精确姿态测量难题。

主权项：1.一种临近空间X射线角秒级星跟踪器，其特征在于包括X射线成像器1、二维精密跟踪器2和信息处理单元3；X射线成像器1安装在二维精密跟踪器2上，二维精密跟踪器2安装在临近空间飞行器上；X射线成像器1，用于探测宇宙空间天然X射线源，对宇宙空间天然X射线源进行成像，得到目标源图像，根据目标源图像进行星点提取运算得到X射线成像器1相对天球坐标系的相对姿态，并将X射线成像器1相对天球坐标系的相对姿态发送给信息处理单元3；二维精密跟踪器2，用于驱动X射线成像器1沿俯仰和偏航二维方向偏转，将X射线成像器1的成像范围扩大至数十度；信息处理单元3，获取二维精密跟踪器2俯仰、偏航二维偏转角度信息、X射线成像器1相对天球坐标系的相对姿态，结合二维精密跟踪器2坐标系与临近空间飞行器本体坐标系的相对位置姿态关系、X射线成像器1本体坐标系与二维精密跟踪器2本体坐标系的相对位置姿态关系，通过坐标系转换方法，得到临近空间飞行器本体坐标系相对天球坐标系的相对姿态，实现临近空间飞行器的姿态确定；所述X射线成像器1包括硬X射线傅里叶空间调制成像组件4和硬X射线半导体焦平面成像组件5；硬X射线傅里叶空间调制成像组件4，采用内置的双准直器系统对入射光子进行调制，测量调制后的光信号的傅里叶成分，对这些傅里叶成分进行傅里叶逆变换得到目标源图像，将目标源图像发送给硬X射线半导体焦平面成像组件5；硬X射线半导体焦平面成像组件5，通过星点提取计算X射线源星点相对X射线成像器1光轴的相对姿态，进而得到X射线成像器1相对天球坐标系的相对姿态。

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