星敏感器是目前精度最高的姿态测量仪器,光学系统是其重要的组成部分。首先介绍星敏感器的工作原理,讨论星图识别过程中星像位置提取算法和星图识别算法,剖析光学系统的像差校正、成像特性要求。基于特殊的像质要求,兼顾优化速度,提出运用ZEMAX扩展外部编程以约束光线的优化设计方案。通过编写外部约束条件程序,使用动态数据交换技术实现外部程序和ZEMAX软件的通信,达到星敏感器光学系统的优化设计的目的。然后针对设计指标焦距f=43.56mm,入瞳直径D=27.3mm,全视场角为20°的APS星敏感器光学系统,采用该方案优化设计。得到的星敏感器光学系统,所有光学面都是球面,材料选用普通玻璃,具有像方远心的特点,系统成像质量满足星图识别要求。仿真表明：运用ZEMAX扩展外部编程优化设计星敏感器光学系统的方案快速有效。

在分析APS图像传感器STAR1000驱动时序的基础上，设计了一种基于FPGA的智能APS控制器。采用自上而下的设计思想，将该控制器分为3个模块：微处理器接口信号控制模块（McuCtrl）、静态存储器（SRAM）信号控制模块（SramCtrl）和APS信号控制模块（APSCtrl）。利用VHDL语言进行硬件描述，编译完成后利用Modelsim软件对所设计的控制器仿真分析，最后将其应用到星敏感器原理样机，通过实际系统检验它的有效性。

根据天基硬X射线调制望远镜的总体设计要求,提出了望远镜测量坐标系与星敏感器坐标系一致性测量原理,在分析被测对象特点的基础上,设计了基于激光跟踪仪的测量方案,并设计了人造星源等辅助测量装置,分析了测量精度,给出了望远镜坐标系和星敏感器坐标系的具体测量步骤,总结了测量方案的一系列特点,最后指出了下一步研究方向。

作为航天飞行器的姿态控制重要元件星敏感器，其控制精度的检测标定显得尤为重要，本文针对星敏感器测量空间里间角距的重要指标，提出了采用高精度二轴转台的设计方案，较好地实现了对星敏感器静、动态标定的目的，并对二轴转台的设计进行了详细的介绍．

介绍了TMS320C6701芯片的主要功能特点及内部结构,建立了以DSP为核心的星敏感器信息处理电路系统,并在此系统中成功实现了快速的全天球星图识别.实验结果表明,在不降低星图识别率的条件下,该算法在本系统中的运行速度为0.47s.比基于RISC的星敏感器数据处理单元的速度提高近一倍.