太阳敏感器的功能主要是,对航天器的姿态与轨道进行测量、确定及控制,提供姿态基准信号。除此之外,太阳敏感器还具有保护星敏感器等灵敏度更高的测量仪器、对航天器太阳帆板进行定位等功能。
太阳敏感器,通过敏感太阳矢量的方位来确定太阳矢量在星体坐标中的方位,从而获取航天器相对于太阳方位信息的光学姿态敏感器。太阳敏感器起到检测太阳方向,对太阳进行扫描、跟踪、指向的作用。
太阳敏感器在航天领域应用时间早且现阶段应用范围广,几乎所有卫星都有配置。卫星整体结构主要包括有效载荷、卫星平台两大部分,在卫星平台中,姿轨控系统价值最高,功能是对卫星运行姿态与轨道进行监控。在姿轨控系统中,测量子系统是三大组成部分之一,由多种姿态敏感器构成,太阳敏感器是其中之一。
太阳敏感器主要包括模拟式太阳敏感器、数字式太阳敏感器、太阳出现敏感器等类型。其中,模拟式太阳敏感器具有结构简单、体积小、功耗低等特点,主要应用在微小卫星中;数字式太阳敏感器具有视场大、精度高、可靠性高等优点,应用比例较高。
我国航天产业发展迅速,卫星发射量持续增多,为太阳敏感器带来发展空间。例如嫦娥二号,是我国探月计划的第二颗绕月卫星,基于东方红三号卫星平台研制,是探月工程二期的技术先导星,其采用太阳敏感器、星敏感器、陀螺仪来保持姿态与轨道稳定。
新思界
行业分析人士表示,选择太阳作为参考目标,是由于在多数应用场景中,可以将太阳视作点光源,能够简化敏感器设计和姿态算法,并且太阳亮度高,容易检测,可以简化敏感器结构。随着航天技术不断进步,单一姿态敏感器无法满足航天器高精度、高稳定性的运行要求,通常情况下是多款姿态敏感器组合使用。预计2023年,我国航天器市场规模将达到4700亿元左右。太阳敏感器作为航天器基本都会配置的姿态敏感器,市场发展前景广阔。