星敏感器凭借抗电子干扰能力强、无积累误差等优点,被广泛地应用于军事、科研领域。然而,在近地面使用时,容易受白天强烈的天空背景辐射的影响,导致星敏感器无法正常工作。为了拓展星敏感器的应用领域,减小其使用限制,研制能够在白昼条件下工作的全天时星敏感器已成为星敏感器领域研究热点。本文针对全天时星敏感器的特殊的应用背景,围绕星敏感器的星图信噪比增强技术以及复杂背景条件下的星点提取技术展开研究,主要研究内容如下:1、针对全天时星敏感器的应用特点,开展星敏感器星光探测信噪比分析,探索实现星图信噪比增强的技术方案。首先,对天空背景辐射与恒星目标的光谱特性分析,通过合理地选择星光探测的光谱波段,实现天空背景辐射的抑制。然后,通过详细推导星图信噪比的数学表达式来分析影响星图信噪比的因素。最后,提出通过多帧星图叠加的方法来实现对星图信噪比的增强,并进行了仿真验证。2、针对全天时星敏感器的实际应用条件,开展了动态条件下星图叠加方法的研究。论文结合惯导信息,提出了一种基于姿态关联帧的星图叠加方法。该方法能够有效的实现动态星图的对齐叠加,达到增强星图信噪比的目的。论文通过仿真及实验验证了姿态关联帧叠加算法,并分析了安装角误差、陀螺误差及星图叠加误差对该叠加方法的影响。3、对实际近红外星图的背景噪声进行了研究。分析了近红外星图的背景噪声特性以及这些噪声对星图叠加增强信噪比的方法的影响,通过合理的选择滤波方法,实现了对近红外星图背景噪声的抑制,并进行了仿真,验证了叠加星图的方法能够提高星图信噪比及星点提取精度。