短波紅外相機(jī)在天文導(dǎo)航中的應(yīng)用

　　天文導(dǎo)航技術(shù)是一種基于可觀測星體的位置和運(yùn)動(dòng)軌跡，通過與待測點(diǎn)相比的方位角和高度差來推測出待測點(diǎn)飛行器的運(yùn)動(dòng)軌跡和空間方位的方法。由此可以對(duì)處于待測點(diǎn)的飛行器進(jìn)行天文導(dǎo)航。
 

　　其中推算原理是利用畫圓求交點(diǎn)的方法來確定觀測點(diǎn)所在飛行器的經(jīng)緯度，步驟如下：
 

　　1)以天體投影點(diǎn)所在位置信息為圓心，并確定該投影點(diǎn)到觀測點(diǎn)在球面上的最短距離(即連接投影點(diǎn)和觀測點(diǎn)的大圓上的弧度值)即為圓的半徑，由此可以畫出該位置圓；
 

　　2)使用薩姆納法作出三個(gè)不同測試時(shí)間的圓的交點(diǎn)。
 

　　目前，可見光的天文導(dǎo)航已趨于成熟，隨著人們對(duì)于全天候觀測的需求和國內(nèi)短波紅外相機(jī)的快速發(fā)展，基于紅外短波觀測實(shí)現(xiàn)天文導(dǎo)航成為了未來發(fā)展的重頭戲。
 

　　相比于可見光CCD相機(jī)，短波紅外相機(jī)在觀測星體方面具有天然的優(yōu)勢。
 

　　短波紅外相機(jī)有良好的透霧成像能力，避免了薄云、霧天觀測所帶來的影響。
 

　　對(duì)于遙遠(yuǎn)的星體觀測，需要長時(shí)間曝光，InGaAs探測器相比較于CCD可見光波段的探測器，具有更高的滿阱容量，提升了曝光量和測星極限。
 

　　同時(shí)，在紅外波段，可觀測恒星數(shù)量遠(yuǎn)高于在可見光下的可觀測恒星數(shù)。下圖是在夜間分別使用可見光CCD相機(jī)和短波紅外相機(jī)觀測的星圖，對(duì)比可以看出，短波紅外相機(jī)可以看到的星體遠(yuǎn)多于可見光CCD相機(jī)。
 

圖1 可見光CCD相機(jī)拍攝星圖
 

圖2 西安立鼎短波紅外相機(jī)拍攝星圖