多视场星敏感器近地轨道自主定位导航方法

传统航天器自主天文导航需要星敏感器、红外地平仪、磁强计等多种敏感器采集导航数据，增加了航天器的成本和复杂度。利用多视场星敏感器的特点，分别对恒星与地球进行成像，在完成姿态测量的同时，得到地心矢量信息，从而进行自主天文导航。首先建立地球几何模型，结合航天器轨道参数与多视场星敏感器的安装布局，实现各个视场内地球边缘的成像模拟，使用Steger算法提取地球边缘。综合考虑地球扁率的影响，对不同视场中观测到的地球边缘进行拟合得到精确地心矢量，最后进行基于星光角距的直接敏感地平导航仿真。仿真结果表明，在一个视场观测恒星，另外两个视场观测地球边缘的布局情况下，地心矢量精度和导航位置精度分别达到0.0172°（1σ）和190m（1σ）。