Star Trackers are often the most accurate instrument in an Attitude Determination and Control Systems
, but often present a slow update rate, requiring additional sensor and sensor fusion algorithms to provide a smoother and faster output. However, the available rate gyros are either noisy, or expensive and heavy. The~proposed work investigates the feasibility of high-speed star trackers with modern optics, sensors, and computing systems. Firstly, we investigate the sensitivity of an optoelectrical acquisition system stimulated by dim stars, secondly, we propose and evaluate an algorithm designed to operate at high speed and to be compatible with an Field-Programmable Gate Array
implementation, before evaluating the performance of the implementation on FPGA. Finally, we debate the usability of such a system, both in terms of compatibility with a mission and CubeSat ecosystems, and in terms of performance. As a result, aside from removing the need for a rate gyro, Attitude Determination and Control Systems overall pointing performances can be increased. The proposed attitude determination system achieved a 0.001° accuracy, with a 99.1\% sky coverage and an ability to reject false-positive while performing a single-frame lost-in-space star identification at a 50 Hz update rate with a total delay of 19 ms, including 13 ms.
스타 트래커는 종종 태도 결정 및 제어 시스템에서 가장 정확한 도구입니다
그러나 더 부드럽고 업데이트 속도가 빠르면 매끄럽고 빠른 출력을 제공하기 위해 추가 센서 및 센서 융합 알고리즘이 필요합니다. 그러나, 이용 가능한 속도 자이로는 시끄 럽거나 비싸고 무겁다. 제안 된 작업은 최신 광학, 센서 및 컴퓨팅 시스템을 갖춘 고속 스타 트래커의 실현 가능성을 조사합니다. 먼저, 희미한 별에 의해 자극 된 광전 획득 시스템의 감도를 조사하고, 둘째, 고속으로 작동하고 필드 프로그래밍 가능 게이트 어레이와 호환되도록 설계된 알고리즘을 제안하고 평가합니다.
FPGA에서 구현의 성능을 평가하기 전에 구현. 마지막으로 미션 및 CubeSat 에코 시스템과의 호환성 및 성능 측면에서 이러한 시스템의 유용성에 대해 논의합니다. 결과적으로 속도 자이로의 필요성을 제거하는 것 외에도 태도 측정 및 제어 시스템의 전반적인 포인팅 성능을 향상시킬 수 있습니다. 제안 된 자세 결정 시스템은 99.1 \% 하늘 범위와 허위 양성을 제거하는 동시에 0.001 °의 정확도를 달성했으며, 총 지연 시간이 50Hz 인 업데이트 속도에서 단일 프레임 공간에서 잃어버린 공간 별 식별을 수행합니다. 13ms를 포함하여 19ms
