Rastreador de estrellas y actitud absoluta

¿Cómo puede un "Rastreador de estrellas" montado en una nave espacial calcular la "actitud absoluta"?

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Los rastreadores de estrellas modernos son cámaras digitales acopladas con equipos informáticos sofisticados que utilizan técnicas de coincidencia de patrones para determinar qué estrellas se encuentran en la imagen tomada por la cámara. La ubicación de una estrella en el marco de la cámara produce dos datos, que no son suficientes para determinar la orientación del rastreador de estrellas. Se necesitan dos estrellas, como mínimo, que proporcionen cuatro piezas de información. En la práctica, se utilizan múltiples estrellas y la orientación se determina a través de un filtro de mínimos cuadrados.

Tener el Sol o un planeta brillante en el campo de visión dañaría el equipo sensible. Los rastreadores de estrellas suelen utilizar un sensor solar para cerrar el obturador de la cámara del rastreador de estrellas. Tener el obturador cerrado significa que el rastreador de estrellas está temporalmente fuera de línea. Algunos vehículos usan múltiples rastreadores de estrellas o rastreadores de estrellas con múltiples cabezas debido a esto.

Al menos en el transbordador transbordador, se adquirió un par de estrellas conocidas predefinidas en los dos rastreadores de estrellas (uno por rastreador). Esto definió la actitud del vehículo ya que se conocía la posición de las estrellas y se conocía la posición de los rastreadores en el vehículo. Esto se hizo porque...

Se requiere la alineación de las IMU aproximadamente cada 12 horas para corregir la desviación de la IMU, dentro de una o dos horas antes de la duración principal del empuje en órbita o después de una alineación de la IMU de la vista de alineación óptica del tripulante. La alineación de IMU se logra mediante el uso de rastreadores de estrellas para medir el vector de línea de visión de al menos dos estrellas. Con esta información, el GPC calcula la orientación entre estas estrellas y el orbitador para definir la actitud del orbitador. Una comparación de esta actitud con la actitud medida por la IMU proporciona el factor de corrección necesario para anular el error de la IMU.

IMU = unidad de medida inercial GPC = computadora de propósito general

Desde aquí _ (las referencias a la frecuencia con la que las IMU requieren alineación son de principios del programa, antes de las actualizaciones de las IMU).

Los rastreadores de estrellas del transbordador eran dispositivos bastante primitivos según los estándares modernos. Solo usaron 50 estrellas y no pudieron resolver el problema de "perdido en el espacio". La actitud del transbordador tenía que estar desviada en no más de 1,4 grados para que el rastreador de estrellas funcionara.
"¡Lo mejor de los 70!"