文：晟宇（视频讲解）
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前言
由于题目用了术语，所以还是想来打打比方，所谓敏感器就如同我们人的眼睛，耳朵之类用来感知外部世界的器官。
敏感器就是飞行器的眼睛和耳朵 ，那么姿态敏感器就是用来测量卫星所处姿态的。
当然姿态测量会提出不同的精度要求，比如我们看电视从正前方看，稍微侧着点看都可以，可是如果我们的需要在射击比赛里打到10环，我们的姿态就需要测量地很准确了。
我们的卫星上也有着各种各样的敏感器，用来进行不同情况下的姿态测量。
卫星上所使用的敏感器种类非常之多，我们主要还是挑选一些有点代表性的介绍一下。
磁强计
我们知道地球自身就是一个巨大的磁体，在地球的周围分布着强弱不同的磁场。
那么卫星上使用的磁强计顾名思义就是通过测量磁场的强度来测定卫星的姿态了。
聪明的朋友猜到了，要通过磁场强度的测量来测定卫星的姿态，不但这个磁强计需要测量的很准，我们对于地球磁场的分布也需要了解的很清楚。
所以使用磁强计的前提也是建立在对地球磁场强度分布的测量与准确模型建立基础上的。
如今的卫星都选择三轴稳定，所以三轴的磁强计就可以为卫星的姿态提供一个基本的输入。
同时需要注意的是，磁强计的使用首先就是要有地磁场了，所以在一些距离地球比较远的场景下，磁强计就不好使了。
红外地平仪（红外地球敏感器）
不要被名字吓到，其实简单滴来理解红外地平仪就是通过看地球出现在自己面前的位置来判断自己的姿态。
由于我们地球是一个自身不断向外辐射能量的物体和深空的寒冷形成了鲜明的对比，所以红外地平仪就是利用了这一原理来判断地球是否出现在了自己的视野之中。
多台红外地平仪协同工作就可以使得卫星可以更快更准确滴确定自己所处的姿态。
红外地平仪由于精度等问题在国外的卫星中使用的越来越少，但是随着微纳卫星的发展，其低成本高可靠的特点又使得其找回了一点存在感。
太阳敏感器
太阳敏感器应该算是一种比较好理解的敏感器了，它进行姿态确定的参照物就是太阳。
例如我们早上出门太阳从东方升起，我们迎着太阳走我们面向的方向就是东方。太阳敏感器使用的就是同样的原理。
不同的是它可以做的更精细，通过上面的狭缝可以更准确滴确定和太阳之间的角度关系。现在的精太敏已经可以实现很高的定姿精度了。
但是既然太阳敏感器的参照物是太阳，所以夜里就没法用了，对于卫星来说进入阴影太阳敏感器就无法工作了。
所以这也是它的局限性，尽管它的技术发展很快，可以做的更加小型，更高精度，但是总要搭配着别的敏感器来使用。
星敏感器
套路大家就很熟啦，星敏感器就是用星星来做参照物了呗。这些恒星有个好处就是他们都离我们很远，所以他们的位置就可以认为是不变的。
星敏感器就是通过拍摄下星空的照片，然后和带着的星图一比对来得出自己所指的方向。
如果读者朋友有使用过比较高级一点的天文望远镜就知道有自动寻星的功能，就是利用星图来导引，只不过寻星是让望远镜指向要看的星星，星敏感器是反过来使用。
星敏感器算是现在在使用的卫星敏感器里最为顶尖的设备了，可以获得非常高的姿态测量精度，达到1度的几千份之一的准确度，从而实现太空中的针尖对麦芒。
但是其使用也是受到局限的，一方面太敏感怕太阳，所以要主动地规避太阳。
另外一方面由于测量的要求高还要进行计算，所以卫星动的太快就没法使用了。
那么卫星动的很快又要测量得一样准怎么办呢？
陀螺
星敏感器可以测得很准，但是怕卫星动，那么在卫星动地很快的时候依然想进行准确的姿态测量怎么办呢，就需要使用我们的陀螺了，尤其是高精度的陀螺。
陀螺就是用来测量运动的。例如光学陀螺会发射出方向相反但是路径长度相同的两束光。
如果星体没有旋转，那么这两束光到达终点的时间是相同的，这个时候的角速度就是0.那么如果卫星旋转起来，就改变了两束光的传播，这里差就可以解算出角速度。
陀螺的种类有很多，可以实现的精度范围也很大。在一个高精度的使用要求下，由星敏感器来测量一个精度很高的起点，用陀螺来以此起点进行高速姿态运动中的状态，从而获得较高的姿态测量精度。
道具攻略
对于姿控的敏感器选择，不同的实力自然会做出不同的选择，例如没啥钱就可以出一个出门保命装，保证自己不至于找不着北。那么磁强计啊，地平仪啊都是不错的选择。
如果还想更好一点呢，上个精太敏什么的，继续带着保命装（幸运小树枝还是很重要的）这样就可以在线上赖起来了。
但是对于复杂的任务，要进行巅峰对决，就需要砸钱买神装了，星敏陀螺配起来，带你飞。
讲完了敏感器，下一次我们就聊聊执行机构吧。晟宇要出趟远门，所以又要中断一段时间了，咱们八月见。
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张晟宇- 中科院微小卫星创新研究院高级主管 | 到「在行」来约见我
来源：知乎 www.zhihu.com
作者：张晟宇
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