Design and simulation of a star tracker for the Aramis nanosatellite

Resumen

Los sensores de estrellas son sistemas que proveen una exactitud mayor que otros sensores de orientación, con el beneficio añadido de una determinación de la orientación en 3 ejes. Desafortunadamente, los sensores de estrellas son frecuentemente pesados, complejos y costosos, de manera que no pueden ser adoptados por satélites como el ARAMIS del Politécnico de Turín, que necesita una alta exactitud para cubrir los requisitos de ciertos tipos de carga útil.

Un diseño fue propuesto, de sensor de estrellas de reducidos masa, costo y potencia; y de exactitud más baja que los sensores de estrellas comerciales, pero más alta que otros tipos de sensores de orientación; que satisfaga los requisitos de ARAMIS. A continuación, diferentes algoritmos para identificar la presencia de la estrella individual en el sensor CMOS fueron analizados, junto con aquellos necesarios para medir la orientación del satélite. Un conjunto de algoritmos de procesamiento imagen y reconocimiento de patrón fueron seleccionados. Luego, fueron probados con el uso experimental del popular planetario de fuente abierta Celestia, mientras que un test paralelo planetario de los algoritmos de procesamiento de imagen fueron hechos en imágenes del cielo real, para confirmar su capacidad en el mundo real.

Un esquema fue propuesto para reducir la cantidad de resultados falsos gracias a aproximaciones de orientación provenientes de otros sensores, a través de la segmentación homogénea de la esfera celeste.