短波紅外相機在天文導航中的應用

　　天文導航技術是一種基于可觀測星體的位置和運動軌跡，通過與待測點相比的方位角和高度差來推測出待測點飛行器的運動軌跡和空間方位的方法。由此可以對處于待測點的飛行器進行天文導航。
 

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

　　1)以天體投影點所在位置信息為圓心，并確定該投影點到觀測點在球面上的最短距離(即連接投影點和觀測點的大圓上的弧度值)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不同測試時間的圓的交點。
 

　　目前，可見光的天文導航已趨于成熟，隨著人們對于全天候觀測的需求和國內短波紅外相機的快速發展，基于紅外短波觀測實現天文導航成為了未來發展的重頭戲。
 

　　相比于可見光CCD相機，短波紅外相機在觀測星體方面具有天然的優勢。
 

　　短波紅外相機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。
 

　　對于遙遠的星體觀測，需要長時間曝光，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，在紅外波段，可觀測恒星數量遠高于在可見光下的可觀測恒星數。下圖是在夜間分別使用可見光CCD相機和短波紅外相機觀測的星圖，對比可以看出，短波紅外相機可以看到的星體遠多于可見光CCD相機。
 

圖1 可見光CCD相機拍攝星圖
 

圖2 西安立鼎短波紅外相機拍攝星圖