低成本小型无线自动太阳敏感器设计与实现

作     者：冯邈 于晓洲 白博 周军 Jian GUO FENG Miao;YU Xiaozhou;BAI Bo;ZHOU Jun

作者机构：西北工业大学微小卫星及应用国家地方联合工程实验室陕西西安710072 荷兰代尔夫特理工大学航空航天工程学院代尔夫特2629HS 

出 版 物：《系统工程与电子技术》 (Systems Engineering and Electronics)

年 卷 期：2019年第41卷第8期

页      面：1852-1857页

核心收录：

学科分类：080202[工学-机械电子工程] 08[工学] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：欧盟第七框架协议(284427) 西北工业大学研究生创意创新种子基金(ZZ2018055)资助课题 

主　　题：无线 太阳敏感器 四象限探测器 超级电容 

摘      要：针对微小卫星姿态确定与控制系统的需求,西北工业大学与荷兰代尔夫特理工大学共同研发了低成本小型无线自动太阳敏感器(Micro Wireless Automatic Sun Sensor,μWASS)。该敏感器采用四象限探测器作为感光部件,使用集成ZigBee通信协议的低功耗51单片机内核作为处理器,利用三结砷化镓太阳能电池片产生电能为系统供电。在能量储存方面,创造性地使用了超级电容作为储能部件。同时,在系统设计中考虑了空间环境辐射与高低温变化,增加了额外保护电路。μWASS视场角为120°×120°,在整个视场范围内精度小于0.5°(1σ),平均功耗为30 mW。与目前现有的模拟式太阳敏感器相比,μWASS的测量数据通过无线通信方式传输,不需要专门接插件以及外部模拟/数字转换电路,可以实现即插即用,降低了太阳敏感器在卫星上的安装难度,提高了系统可靠性。μWASS实现了太阳敏感器的低成本、微型化和无线化,未来可以广泛用于各种微小卫星。