星敏感器是航天领域中应用极广的姿态测量元件,其具有测量精度高、自由度高、抗干扰能力强以及无累计误差等特点。但是基于传统全天时成像方案的星敏感器存在白天背景噪声过强、恒星探测信噪比过低、星点定位精度受限等实际应用问题。而恒星作为小角直径目标所具有的优良相干特性,为基于干涉原理的星敏感器设计提供了新的思路,可以有效解决传统星敏感器探测能力受限的问题。本文面向近地应用开展干涉式全天时星敏感器恒星探测技术研究,主要包括以下三方面研究工作:首先,开展了恒星目标与背景辐射传输特性研究。分别采用基于恒星星等标定的黑体辐射定律与MODTRAN仿真软件对恒星目标与天空背景特性进行分析,建立了恒星目标与天空背景辐照度对比度模型。同时,结合斯托克斯矢量法以及偏振度模型建立了目标与背景的偏振对比度模型,并采用Lib R adt ran软件对天空背景偏振特性进行仿真,并通过引入复相干度模型,构建了带宽与干涉式星敏感器成像条纹特性的关系,为干涉式星敏感器观测带宽的选取提供依据。其次,开展了干涉式全天时星敏感器的光学设计。基于干涉成像特点对干涉式星敏感器初始结构进行了选取。根据系统工作原理构建了干涉式全天时星敏感器成像链路模型。面向实际应用场景,完成了视场角、焦距与口径等星敏感器初始参数的确定。利用Zemax的非序列光学设计模式,实现了望远系统、干涉组件、成像系统以及总体系统的设计。基于构建的光学探测模型,获得不同输入条件下的干涉式星敏感器观测信噪比,对干涉式星敏感器的恒星观测提取能力展开分析。最后,开展了干涉式全天时星敏感器的星图仿真。从干涉式全天时星敏感器成像机理出发,综合考虑恒星目标与天空背景辐射特征,构建系统成像链路模型,以2MASS星表为数据源生成干涉式星敏感器的仿真星图。同时,为了进一步提升星图质量,采用正交锁相放大算法对时序星图进行恢复处理,将干涉式星敏感器星图中的周期性时变信号与无规律噪声进行有效分离,并采用信噪比为评价指标对恢复星图进行图像质量评价。评价结果表明恢复后的星图可以满足7等星的提取条件。本文关于干涉式全天时星敏感器恒星探测技术的探索研究,可以为基于干涉原理的新体制星敏感器设计与应用提供重要的技术储备,为面向近地面应用的星敏感器技术提供可靠的技术支持。