王紅睿，李會端，方 偉

(1.中國科學院長春光學精密機械與物理研究所，吉林長春130033;2.楚雄師范學院，云南楚雄675000)

1 引言

太陽敏感器是航天任務中的一種常用光電姿態(tài)傳感器，可提供太陽矢量與航天器上特定軸線間的角度反饋［1-5］。幾乎所有的航天器都需要安裝太陽敏感器，以便根據太陽敏感器提供的姿態(tài)反饋信息完成航天器各個階段的姿態(tài)控制任務。當衛(wèi)星發(fā)射入軌后或因各種故障丟失原有姿態(tài)后，衛(wèi)星控制系統(tǒng)一般首先啟動大視場太陽敏感器，根據太陽敏感器的反饋并結合自身的緩慢自旋運動搜索太陽，盡快實現(xiàn)對日定向。在衛(wèi)星的穩(wěn)態(tài)在軌運行中，衛(wèi)星根據數字太陽敏感器的高精度反饋，確定太陽與航天器本體坐標系的位置關系，實現(xiàn)航天器的高精度姿態(tài)控制，例如對地觀測衛(wèi)星的三軸穩(wěn)定控制。

相對星敏感器、紅外地球敏感器等其他姿態(tài)敏感器而言，太陽敏感器具有單機結構簡單、造價低等諸多優(yōu)點。此外，由于太陽的亮度高，太陽敏感器的定位處理幾乎不受其他天體的干擾。太陽敏感器中的濾光片可很大程度上去除雜散光的影響。通常而言，為了構造高冗余度的飛行導航系統(tǒng)，保證航天器的姿態(tài)控制系統(tǒng)在各種異常情況下正常運行，需要在不同的航天器位置安裝多個數字太陽敏感器和模擬太陽敏感器［5-7］。除了用于航天器的姿態(tài)控制，太陽敏感器還應用于構建在軌太陽跟蹤控制系統(tǒng)，例如太陽電池帆板的對日定向控制、太陽活動觀測儀器的對日控制［8］。另外，在各類行星探測系統(tǒng)的導航控制中，太陽敏感器也有重要應用。這是由于一方面火星、月球等星體的磁場較弱，難以應用磁強計等磁場探測器實現(xiàn)導航定位，另一方面，火星、月球等星體也沒有部署衛(wèi)星導航系統(tǒng)，所以，基于太陽敏感器的行星導航控制受到了相當的重視［1］。

早期的太陽敏感器采用模擬光電探測器，通過測量光電池等器件的電流輸出來獲取入射太陽光的角度信息。其中，入射太陽光的角度與光電探測器的電流輸出滿足特定規(guī)律。之后，出現(xiàn)了以圖像傳感器來替代光電池等模擬探測器的數字太陽敏感器。與光電池相比，基本探測單元從幾個增加到了幾百個，甚至是上萬個，大幅度地提高了太陽敏感器感知太陽光的能力。早期的數字太陽敏感器大多基于小孔成像的原理，采用無透鏡的光學設計。焦平面之前是具有單一光孔或單一狹縫的掩模。這種掩模為單一光孔或單一狹縫的太陽敏感器具有結構簡單、易于實現(xiàn)等優(yōu)點，但儀器視場(FOV)較小，測量精度受到圖像傳感器噪聲、雜散光等不利的影響。由于焦平面圖像中只有一塊太陽像點，同時圖像傳感器可能存在像素壞點，太陽像點中心提取算法容易受到各類噪聲干擾，且這些干擾難以去除，影響后繼的太陽角度計算。另外，若單一光孔部分或全部被阻塞，則太陽敏感器性能下降或失靈。為了進一步提高太陽敏感器的測量精度，出現(xiàn)了具有多光孔或多狹縫的太陽敏感器。對于這種掩模為多光孔或多狹縫的太陽敏感器而言，其焦平面探測器可獲取同時具有多個太陽像點的圖像，結合后繼的中心提取算法，可降低圖像傳感器噪聲和太陽敏感器內部雜散光的影響［9-15］。

由于尺寸和功耗較大，上述的一般航天太陽敏感器通常無法安裝在微小衛(wèi)星上。皮衛(wèi)星等微小航天器的姿態(tài)控制、自主火星車或月球車的定位導航需要低功耗、小尺寸的微型太陽敏感器。微型太陽敏感器包括精密掩模和單片焦平面探測器等部件。精密掩模上具有通過微機電系統(tǒng)技術加工而成的單一微小光孔或多個微小光孔。單片焦平面探測器一般為高度集成的有源像素傳感器(Active Pixel Sensors，APS)探測器，其中包括像素陣列、A/D變換器、時序控制電路等［16-19］。

本文從航天太陽敏感器的工作原理、太陽敏感器的結構、光學系統(tǒng)設計、光電探測器、太陽像點中心提取算法等幾個方面出發(fā)，主要圍繞航天數字太陽敏感器，結合現(xiàn)有的主流太陽敏感器航天產品，簡略地介紹了航天太陽敏感器的發(fā)展歷史，敘述了航天太陽敏感器的技術現(xiàn)狀，并討論了航天太陽敏感器的未來發(fā)展趨勢。

2 太陽敏感器原理

太陽敏感器可大體分為三類。第一類為“0-1”太陽敏感器，光電探測器為光電池，光電池上面為入射狹縫，一旦太陽光入射，則光電池產生階躍響應。這種太陽敏感器僅能給出太陽在視場中、視場外兩個結果，可快速捕獲太陽，但無法給出太陽角度信息，可用于星敏感器等光學儀器保護、航天器的粗定姿。第二類為模擬太陽敏感器，大多利用光電池作為光電探測器，當太陽光照射到光電池時，光電池的輸出電流大小與太陽光入射強度的垂直分量滿足特定關系?？捎稍囼瀬砭_測定其中的參數。以光電池為探測器的模擬太陽敏感器工作過程為:首先，太陽光照射光電池，光電池輸出電流;然后，光電池輸出的微弱電流信號經拾取、放大、模數轉換等處理，送入信息處理單元;最后，信息處理單元根據查表等特定方法獲取當前的入射太陽光角度信息。相對數字太陽敏感器，模擬太陽敏感器的優(yōu)點是結構簡單、造價較低，航天器上通常安裝大視場的模擬太陽敏感器用于在失去姿態(tài)等異常狀態(tài)下搜索太陽。模擬太陽敏感器的缺點是角度測量精度相對較低。第三類為數字太陽敏感器，其采用小孔成像的原理構造光學系統(tǒng)，以圖像傳感器作為焦平面探測器，目前廣泛用于各類大型衛(wèi)星、微小衛(wèi)星和行星探測系統(tǒng)等。相對模擬太陽敏感器而言，由于數字太陽敏感器中的光學系統(tǒng)可有效去除雜散光影響，同時圖像探測器的基本光電探測單元數量較多，數字太陽敏感器可在原理設計、系統(tǒng)實現(xiàn)等環(huán)節(jié)去除地球反射太陽光等誤差因素，提高測量精度［3，9，13］。

大多航天數字太陽敏感器以小孔成像的原理工作，主要由光學系統(tǒng)、光電探測器和信息處理單元組成，見圖1。光學系統(tǒng)主要包括光孔或狹縫、視場光闌和衰減片。焦平面探測器一般為圖像傳感器，例如面陣CCD。信息處理單元完成圖像處理等工作，提取太陽像點的中心，給出入射太陽光的角度信息。

圖1 數字太陽敏感器組成Fig.1 Structure of digital sun sensor

單光孔太陽敏感器的示意圖見圖2。單光孔太陽敏感器的工作過程如下。入射的太陽光從唯一的光孔入射后，由衰減濾光片降低入射光的能量，防止入射光的能量過強，損害圖像探測器。衰減后的太陽光入射到焦平面探測器上，形成具有單一太陽像點的焦平面圖像［3］。焦平面圖像記錄了入射太陽光的信息。信息處理單元讀取焦平面圖像后，通過圖像處理方法來定位太陽像點中心的像素坐標(xc，yc)，最后給出入射太陽光相對于太陽敏感器主光軸的角度δ。

圖2 單光孔太陽敏感器示意圖Fig.2 Illustration of sun sensor with single aperture

圖1中，太陽光與太陽敏感器主光軸夾角δ為:

式中:焦距f為光孔到探測器焦平面的距離，x是太陽像點中心在焦平面的X軸位移，y是太陽像點中心在焦平面的Y軸位移。

太陽像點中心位移x與y可由太陽像點中心的像素坐標(xc，yc)、圖像傳感器參數等來獲取。

3 光學系統(tǒng)設計

為了提高系統(tǒng)的可靠性、魯棒性，降低系統(tǒng)造價，大多數航天太陽敏感器都采用小孔成像的原理來工作，采用無透鏡等光學元件的光學系統(tǒng)設計，不存在像差，易于系統(tǒng)的設計、加工和裝調，可承受強烈振動的發(fā)射環(huán)境，便于航天產品的抗力學環(huán)境設計［2-3］。

航天數字太陽敏感器的光學系統(tǒng)主要包括光孔或狹縫、視場光欄、衰減濾光片等組件。光孔或狹縫的設計對系統(tǒng)測量精度有重要的影響。早期的數字太陽敏感器大多采用單光孔或單光縫的設計［5，9］。單光孔或單光縫的優(yōu)點是易于系統(tǒng)設計和實現(xiàn)，但是由于焦平面圖像上僅有一個太陽像點，太陽像點中心提取算法容易受到圖像噪聲、太陽敏感器內部雜散光的影響，導致太陽角度測量精度下降。為了提高太陽敏感器的測量精度和系統(tǒng)的可靠性，研究人員提出了具有多光孔或多狹縫的太陽敏感器［13，15，20］，如圖 3 和圖 4 所示。圖5是一個采用N型狹縫和線陣CCD的太陽敏感器。這種多光孔或多狹縫的設計可提高系統(tǒng)的抗噪聲能力。以圖3中的多光孔數字太陽敏感器為例，入射太陽光在焦平面上同時形成多個太陽像點后，信息處理單元由多個太陽像點獲取了多個太陽角度測量值，進行平均處理等操作后，可降低隨機噪聲的影響。然而，這種多光孔或多狹縫的光學設計增大了系統(tǒng)的計算負荷，太陽像點中心提取算法較為復雜，需要額外的處理時間。

圖3 多光孔太陽敏感器示意圖［13］Fig.3 Sun sensor with multiple apertures［13］

圖4 多狹縫太陽敏感器［20］Fig.4 Sun sensor with multiple splits［20］

圖5 N型狹縫太陽敏感器示意圖［15］Fig.5 Illustration of sun sensor with N type split［15］

考慮到太陽光的輻照度強，在軌的輻射環(huán)境可能傷害大規(guī)模集成電路，故一般采用衰減濾光片減低入射太陽光的能量來保護圖像探測器。在設計衰減濾光片時，首先要考慮圖像探測器的特性，控制入射到圖像探測器上的太陽光譜頻帶和入射光輻照度;其次，結合航天任務的抗輻射要求，對圖像探測器進行抗輻射加固。另外，應合理選擇濾光片的通帶透過率系數，準確調整入射到圖像探測器上的光通量，以保證圖像探測器工作在非飽和區(qū)，維持圖像探測器的最佳工作狀態(tài)。

在太陽敏感器的光學系統(tǒng)設計中，數字太陽敏感器的視場與角度分辨率是一對相互制約的指標，應結合航天任務的具體背景和光學系統(tǒng)設計指標權衡決定。

4 光電探測器

模擬太陽敏感器，一般選用光電池、光電二極管作為光電探測器，這些光敏元件結構簡單，后面的信號探測電路和太陽角度計算方法的復雜度都相對較低，系統(tǒng)造價較低。早期的數字太陽敏感器大多采用電荷耦合器件(Charge Coupled Device，CCD)作為焦平面光電探測器，例如線陣CCD和面陣CCD。現(xiàn)有的大部分數字太陽敏感器則采用互補金屬氧化物半導體(Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS)有源像素傳感器(Active Pixel Sensor，APS)圖像傳感器［9-10，13］。CMOS APS圖像傳感器采用單個像元的有源晶體管產生信號，沒有光影、光暈等失真，并且內部集成了信號采樣、信號放大、A/D轉換、串行命令總線和多位并行數據輸出接口。相對CCD成像器件，CMOS APS圖像傳感器具有高集成度、低噪聲、低功耗、高傳輸效率等優(yōu)點。CMOS APS圖像傳感器還具有較強的抗輻照能力，采用單一電源供電。對于太陽敏感器而言，CMOS APS圖像傳感器比多電源供電的CCD成像器件有明顯的優(yōu)勢，利于系統(tǒng)的緊湊設計。

上述的一般太陽敏感器，受制于尺寸、功耗等因素，無法安裝在微小航天平臺上。為了實現(xiàn)微小衛(wèi)星的姿態(tài)控制和行星探測系統(tǒng)的定位導航，研究人員采用MEMS技術，提出微型光電探測器，用于構造 微型太陽敏感器［4，9-10，16，21］。文獻［4］設計了微型模擬光電探測器，用于構造微小的太陽敏感器。其中的微型模擬光電探測器為兩對正交安裝的光電二極管。兩對光電二極管在同一塊硅基底上生長。文獻［10］考慮微小航天器的任務要求，提出了一種集成了光學系統(tǒng)和CMOS APS圖像傳感器的微型光電探測器，外形大小見圖6，其中的光電探測器包括512 pixel×512 pixel陣列、512個A/D轉換器、數字邏輯、時序控制電路［10］。前置多孔掩模采用MEMS技術加工而成，與光電探測器封裝在一塊芯片上。文獻［9］則進一步提出了無線、自主、高集成度的微型數字太陽敏感器，見圖7，將太陽敏感器的光學系統(tǒng)、光電探測器、信息處理單元、太陽能電池板、RF通信單元整合到了單一芯片上，縮小了系統(tǒng)尺寸，降低了功耗。圖8是無線微型數字太陽敏感器的功能框圖。

圖6 微型模擬光電探測器示意圖［4］Fig.6 Illustration of micro analog photo detector［4］

圖7 微型數字太陽敏感器［10］Fig.7 Micro digital sun sensor［10］

圖8 無線、自主微型數字太陽敏感器結構示意圖［9］Fig.8 Illustration of wireless and autonomous micro digital sun sensor［9］

5 太陽像點中心提取算法

太陽敏感器的信息處理單元用于在獲取焦平面圖像后，對焦平面圖像進行處理［22-24］，對焦平面圖像中的每個太陽像點中心進行標記，計算每個太陽像點中心的像素標號，進而獲取入射太陽光的角度。對于采用單光孔和二維圖像傳感器的太陽敏感器而言，焦平面圖像中只有一個太陽像點，通常采用重心法獲取太陽像點中心［22-25］，太陽像點中心提取算法如下［17，26-27］:(1)設置灰度閾值gt，用于將焦平面圖像分割為太陽像點區(qū)域和背景區(qū)域。(2)像素標記，將灰度值超過閾值gt的像素標記為太陽像點區(qū)域的像素，否則標記為背景區(qū)的像素。(3)計算太陽像點中心(xc，yc)的像素標號，見圖2，太陽像點中心(xc，yc)的像素標號為:

式中:pj為太陽像點區(qū)域的像素灰度，xj是太陽像點區(qū)域像素的列標號，yj是太陽像點區(qū)域像素的行標號，N為太陽像點區(qū)域的像素總數。

圖9是單光孔數字太陽敏感器焦平面圖像和太陽像點中心的標記結果［27］。圖9(a)為數字太陽敏感器抓取的焦平面圖像，圖9(b)為對焦平面圖像進行圖像分割、太陽像點中心像素的處理結果。

圖9 單光孔數字太陽敏感器焦平面圖像和太陽像點中心標記結果［27］Fig.9 Sun image obtained by digital sun sensor with single aperture and centroiding results of sun spot［27］

上述太陽像點中心提取算法每一次都要遍歷焦平面圖像中的全部像素，每次遍歷光電探測器全部像素的大約需要幾瓦的能量?？紤]到微小航天平臺的功耗嚴格受控，微型太陽敏感器一般采用首先粗略定位、然后精確定位的太陽像點中心提取算法，算法分成兩步。第一步，粗略定位階段，對應文獻［9］的獲取(acquisition)階段，按照一定的原則抽取部分元素，例如等間距的方法，獲取大致的包含太陽像點的興趣區(qū)域ROI(Region of Interest)。第二步，精確定位階段，對應文獻［9］的跟蹤(tacking)階段，在第一步確定的興趣區(qū)域ROI中，采用重心法提取太陽像點中心。這種先粗略定位再精確定位的二步處理方法只需要處理部分的像素，不需要處理全部的像素，降低了太陽像點中心獲取耗費的能量，適合于功耗敏感的微小衛(wèi)星。

6 現(xiàn)有航天產品

幾乎每一顆衛(wèi)星、每一艘飛船都要安裝太陽敏感器，太陽敏感器的產品研制受到了各國廠商、研究機構、大學等組織的廣泛關注［28-31］。因此，各種航天用太陽敏感器相繼問世，見表1。與模擬太陽敏感器相比，數字太陽敏感器的優(yōu)點是測量精度高，其缺點是數字太陽敏感器中的圖像傳感器成本較高，易受空間輻射影響，導致入軌后圖像傳感器性能下降，單機壽命存在風險。數字太陽敏感器的可靠性仍需進一步提高。由于模擬太陽敏感器具有結構簡單、可靠性好、單機造價低、在軌壽命長等顯著優(yōu)勢，模擬太陽敏感器依舊被廣泛應用，特別是角度測量精度較低的各種系統(tǒng)。高集成度的微型數字太陽敏感器則仍停留在試驗階段。

表1 部分太陽敏感器航天產品Tab.1 Some products of current sun sensors

7 結論

所有的航天任務幾乎都需要安裝航天太陽敏感器，故航天太陽敏感器的研制一直受到了相當的關注。從模擬的光電池探測器到全數字高度集成化的CMOS APS光電探測器，從單光孔到采用MEMS技術的多光孔高分辨率掩模，航天太陽敏感器在光學系統(tǒng)設計、系統(tǒng)微型化等方面取得了較大的進展。未來的航天任務要求航天太陽敏感器能夠自主處理更為復雜的光照環(huán)境，同時視場角、角度分辨率等常規(guī)指標進一步提高，這意味著需要更高的測量精度，更低的功耗，更大的感知范圍和更為智能的處理算法。在火星探測、小行星探測、長期飛行等航天任務中，航天太陽敏感器面臨著諸多挑戰(zhàn)。例如，未知的環(huán)境或者長距離飛行可能導致太陽光照條件出現(xiàn)較大的變化，靜態(tài)的太陽角度計算算法可能會出現(xiàn)問題，導致太陽敏感器性能下降甚至失靈，影響行星探測或者飛行任務。航天太陽敏感器的魯棒性、自主能力還要進一步提高，以滿足未來航天任務的需要。

［1］ FURGALE P，ENRIGHT J，BARFOOT T.Sun sensor navigation for planetary rovers:theory and field testing［J］.IEEE Trans.Aerosp.Electron.Syst.，2011，47(3):1631-1647.

［2］ DELGADO F，QUERO J，GARCíA J，et al..Accurate and wide-field-of-view MEMS-based sun sensor for industrial applications［J］.IEEE T.Ind.Electron.，2012，59(12):4871-4880.

［3］ RUFINO G，GRASSI M.Digital sun sensor multi-spot operation［J］.Sensors，2012，12:16451-16465.

［4］ ORTEGA P，RODR GUEZ G，RICART J，et al..A miniaturized two axis sun sensor for attitude control of nano-satellites［J］.IEEE Sensors J.，2010，10(10):1623-1632.

［5］ ENRIGHT J，GODARD.Design optimization of a digital sun sensor for use with parametric processing［J］.IEEE T.Instrum.Meas.，2008，57(10):2188-2195.

［6］ ENRIGHT J，SINCLAIR D，LI C.Embedded algorithms for the SS-411 digital sun sensor［J］.Acta Astronaut，2009，64:906-924.

［7］ ENRIGHT J，YAM A，LI C.Modeling and testing of two-dimensional sun-sensors［C］//Proceedings of the 2007 IEEE Aerospace Conference，Mar.3-10，2007，Big Sky，MT，USA，2007:1-11.

［8］ WANG H R，WANG Y P.Spaceborne radiometers for measuring total solar irradiance［J］.Chinese Optics，2012，5(6):555-565.

［9］ XIE N，THEUWISSEN A.An autonomous micro digital sun sensor by a CMOS imager in space application［J］.IEEE T.Electron Dev.，2012，59(12):3405-3410.

［10］ LIEBE C，MOBASSER S.MEMS based sun sensor on a chip［C］//Proceedings of 2003 IEEE Conference on Control Applications.Jun.23-25，2003，Istanbul，Turkey，2003，(2):1483-1487.

［11］ RUFINO G，GRASSI M.Mission-oriented micro-sun-sensor laboratory testing in real-time operation mode［C］//Proceedings of the 61th International Astronautical Congress，IAC 2010，Sep.21-Oct.1，2012，Prague，Czech Republic，2012:4737-4745.

［12］ RUFINO G，GRASSI M.Micro sun sensor performance validation in ground reproduced orbital conditions［C］//Proceedings of 1st IAA Conference on Dynamics and Control of Space Systems，Mar.19-21，2012，Porto，Portugal，2012:331-342.

［13］ YOU Z，SUN J，XING F，et al..A novel multi-aperture based sun sensor based on a fast multi-point meanshift(FMMS)algorithm［J］.Sensors，2011，11:2857-2874.

［14］ RUFINO G，GRASSI M.Multi-aperture CMOS sun sensor for microsatellite attitude determination［J］.Sensors，2009，9:4503-4524.

［15］ WEI M，XING F，LI B，et al..Investigation of digital sun sensor technology with an N-shaped slit mask［J］.Sensors，2011，11:9764-9777.

［16］ BONOCORE M，GRASSI M，RUFINO G.APS-based miniature sun sensor for earth observation nanosatellites［J］.Acta Astronaut，2005，56:139-145.

［17］ CHANG Y，LEE B.Development of high-accuracy image centroiding algorithm for CMOS-based digital sun sensors［J］.Sens.Actuat.A，2008，144:29-37.

［18］ B?HNKE T，EDOFF M，STENMARK L.Development of a MOEMS sun sensor for space applications［J］.Sens.Actuat.A，2006，130/131:28-36.

［19］ CHANG Y，YUN M，LEE B.A new modelling and validation of two-axis miniature fine sun sensor［J］.Sens.Actuat.A，2007，134(2):357-365.

［20］ 尉志軍，劉曉軍，呂政欣.一種新型太陽敏感器［J］.光電工程，2010，37(5):123-127.WEI ZH J，LIU X J，Lü ZH X.A new kind of sun sensor［J］.Opto-Electronic Eng.，2010，37(5):123-127.(in Chinese)

［21］ ORTEGA J，TARRIDA C，QUERO J，et al..MEMS solar sensor testing for satellite applications［C］//Proceedings of 7th Spanish Conf.CDE，F(xiàn)eb.11-13，2009，Santiago，Spain，2009:345-348.

［22］ 劉希佳，陳宇，王文生，等.小目標識別的小波閾值去噪方法［J］.中國光學，2012，5(3):248-256.LIU X J，CHEN Y，WANG W SH，et al..De-noising algorithm of wavelet threshold for small target detection［J］.Chinese Optics，2012，5(3):248-256.(in Chinese)

［23］ 王希軍.激光散斑的亞像素位移法計算及比較［J］.中國光學，2012，5(6):652-657.WANG X J.Computation and comparison of laser speckle with sub-pixel measurement methods［J］.Chinese Optics，2012，5(6):652-657.(in Chinese)

［24］ 陶李，王玨，鄒永寧，等.改進的Zernike矩工業(yè)CT圖像邊緣檢測［J］.中國光學，2012，5(1):48-56.TAO L，WANG J，ZOU Y N，et al..Improved Zernike moment for industrial CT image edge detection［J］.Chinese Optics，2012，5(1):48-56.(in Chinese)

［25］ 吳福培，張憲民.印刷電路板無鉛焊點假焊的檢測［J］.光學 精密工程，2011，19(3):697-702.WU F P，ZHANG X M.Inspection of pseudo solders for lead-free solder joints in PCBs［J］.Opt.Precision Eng.，2011，19(3):697-702.(in Chinese)

［26］ 王紅睿，方偉，王玉鵬.智能雙模式太陽跟蹤器［J］.光學 精密工程，2011，19(7):1605-1611.WANG H R，F(xiàn)ANG Y，WANG Y P.Intelligent solar tracker with double modes［J］.Opt.Precision Eng.，2011，19(7):1605-1611.(in Chinese)

［27］ 王紅睿，方偉.基于圖像處理的太陽矢量傾角測量方法［J］.微計算機信息，2011(6):4-6.WANG H R，F(xiàn)ANG W.Measuring method for inclination angle of sun light vector with image processing technique［J］.Microcomputer Information，2011(6):4-6.(in Chinese)

［28］ S3-Smart sun sensor［EB/OL］.(2013-03-25).http://selex-es.com/～ /media/Files/S/Selex-Galileo/product-directory/space/S3_Dsh-196.pdf.

［29］ 施蕾，周凱，張建福，等.基于FPGA的小型化太陽敏感器圖像采集與處理方法［J］.空間控制技術與應用，2012，38(4):35-39.SHI L，ZHOU K，ZHANG J F，et al..FPGA-based image acquisition and processing method for miniature sun sensor［J］.Aerospace Control and Appl.，2012，38(4):35-39.(in Chinese)

［30］ Fine Sun Sensor［EB/OL］.(2013-04-05).http://www.jena-optronik.de/en/aocs/fss.html.

［31］ Fine Sun Sensors［EB/OL］.(2013-04-10).http://bradford-space.com/userfiles/500-813%20Bradford%20Fine%20Sun%20Sensor%200213.pdf.