本实用新型涉及机载天文导航技术领域，具体涉及一种星敏感器图像稳定系统。
背景技术：
星敏感器系统主要用于对指向星体进行成像，并通过图像处理技术得到所测星体在探测器靶面上的精确坐标。由于机载环境的特殊性，机载星敏感器工作在大气层内，需要在强天空背景下提取微弱星光信号，鉴于机载产品对体积和重量要求严格，机载星敏感器需要稳定图像以提高信号比进而提高测量精度。但是星敏感器工作时载体的振动及机动特性会造成星像的抖动影响测量精度。针对该问题，现有技术所采取的方案是采用框架式结构，将星敏感器置于稳定平台上，通过稳定平台隔离振动及载体机动，以降低其对星敏感器测量的不利影响。但是稳定平台的结构复杂，轴系误差会影响星敏感器测量精度，此外，稳定平台需要额外增加体积和重量，不利于机载产品的小型化和轻量化。高精度和小型化是相互矛盾的两项指标，无法同时满足，限制了机载星敏感器的应用。
技术实现要素：
本实用新型解决的技术问题：提供一种星敏感器图像稳定系统，用于补偿大气湍流和飞机载体运动的影响，从而保证光路稳定，提高系统的观测效率。
本实用新型的技术方案：
一种星敏感器图像稳定系统，包括前置无焦光学系统、后置成像光学系统、快速倾斜反射镜、图像传感器和控制系统，所述的图像传感器、快速倾斜反射镜和后置成像光学系统设置在前置无焦光学系统后端，且图像传感器、后置成像光学系统、快速倾斜反射镜从上到下，依次排布，所述的快速倾斜反射镜、图像传感器分别与控制系统连接。
所述的前置无焦光学系统为一个光学透镜组。
所述的后置成像光学系统为一个光学透镜组。
所述的图像传感器通过rs422总线与控制系统连接。
所述的前置无焦光学系统表面设置有一层增透膜。
所述的后置成像光学系统表面设置有一层窄带滤光膜。
所述的快速倾斜反射镜包括驱动电机和平面反射镜，所述的驱动电机为音圈电机，用于驱动机构反射平面镜摆动。。
本实用新型的有益效果：提供一种星敏感器图像稳定系统，通过在星敏感器光学系统中增加基于快速倾斜反射镜的图像稳定系统，补偿大气湍流和飞机载体运动的影响，从而保证光路稳定，提高系统的观测效率。
附图说明
图1是本发明系统结构示意图；
图中标识：1-前置无焦光学系统，2-后置成像光学系统，3-快速倾斜反射镜，4-图像传感器，5-控制系统。
具体实施方式
本实用新型结合星敏感器的光学特性和机械特性，提出一种基于快速倾斜反射镜的星敏感器图像稳定系统。星敏感器工作时，在图像中搜索被观测天体目标，并计算出实时图像的星斑中心位置。控制软件实时计算出星斑中心相对于图像中心像素的脱靶量，进而得出快速倾斜反射镜的控制量，然后根据控制量控制快速倾斜反射镜摆动，使星象的光斑中心始终稳定在图像中心像素附近，达到稳定光路、提高光学质量和观测效率的目的。另外，由于快速倾斜反射镜的摆动范围有限，当观测目标超出校正范围时，需调整星敏感器重新对准被观测天体，重复上述过程实现图像稳定。
现结合附图、实施例对本实用新型作进一步详细说明：
一种星敏感器图像稳定系统，包括前置无焦光学系统1、后置成像光学系统2、快速倾斜反射镜3、图像传感器4和控制系统5，所述的图像传感器4、快速倾斜反射镜3和后置成像光学系统2设置在前置无焦光学系统1后端，且图像传感器4、后置成像光学系统2、快速倾斜反射镜3从上到下，依次排布，所述的快速倾斜反射镜3、图像传感器4分别与控制系统5连接。
其中，前置无焦光学系统1为一个光学透镜组，用于收集信号光，并将其集中到快速倾斜反射镜3上；后置成像光学系统2为一个光学透镜组，用于将星光信号聚焦，同时用于将光信号聚焦到图像传感器4；快速倾斜反射镜3用于反射并稳定光路；图像传感器4用于光信号的探测，将光信号转换为电信号，并生成图像；控制系统5用于计算图像质心，获得快速倾斜反射镜3的控制量。
所述的图像传感器4通过rs422总线与控制系统连接，用于传输图像及图像传感器4的控制信号。
所述的前置无焦光学系统1表面设置有一层增透膜，用于增加星光信号的透过率并减少反射。
所述的后置成像光学系统2表面设置有一层窄带滤光膜，用于消除杂散光，增强星光信号的信噪比。
所述的快速倾斜反射镜3包括驱动电机和平面反射镜，所述的驱动电机为音圈电机，用于驱动机构反射平面镜摆动。
系统的工作流程：
光信号通过前置无焦光学系统1被收集到快速倾斜反射镜3上，经快速倾斜反射镜3反射后进入2中，然后由2将光信号聚焦到图像传感器4上，图像传感器4将光信号转换为电信号，并生成图像发送给控制系统5，控制系统5通过质心提取软件对4传过来的图像中星点质心坐标进行提取，获得星斑中心的位置，再通过控制软件实时计算出星斑中心相对于图像中心像素的脱靶量，进而得出快速倾斜反射镜3的控制量，然后转换成控制信号控制快速倾斜反射镜3摆动，使星象的光斑中心始终稳定在图像中心像素附近，达到稳定光路、提高光学质量和观测效率的目的。
1.一种星敏感器图像稳定系统，其特征在于：包括前置无焦光学系统(1)、后置成像光学系统(2)、快速倾斜反射镜(3)、图像传感器(4)和控制系统(5)，所述的图像传感器(4)、快速倾斜反射镜(3)和后置成像光学系统(2)设置在前置无焦光学系统(1)后端，且图像传感器(4)、后置成像光学系统(2)、快速倾斜反射镜(3)从上到下，依次排布，所述的快速倾斜反射镜(3)、图像传感器(4)分别与控制系统(5)连接。
2.根据权利要求1所述的一种星敏感器图像稳定系统，其特征在于：所述的前置无焦光学系统(1)为一个光学透镜组。
3.根据权利要求1所述的一种星敏感器图像稳定系统，其特征在于：所述的后置成像光学系统(2)为一个光学透镜组。
4.根据权利要求1所述的一种星敏感器图像稳定系统，其特征在于：所述的图像传感器(4)通过rs422总线与控制系统(5)连接。
5.根据权利要求1所述的一种星敏感器图像稳定系统，其特征在于：所述的前置无焦光学系统(1)表面设置有一层增透膜。
6.根据权利要求1所述的一种星敏感器图像稳定系统，其特征在于：所述的后置成像光学系统(2)表面设置有一层窄带滤光膜。
7.根据权利要求1所述的一种星敏感器图像稳定系统，其特征在于：所述的快速倾斜反射镜(3)包括驱动电机和平面反射镜，所述的驱动电机为音圈电机，用于驱动机构反射平面镜摆动。
技术总结