星敏感器是一种高精度的卫星姿态确定敏感器。在过去大约30年的时间里,已经研制了两代CCD星敏感器。第二代CCD星敏感器由于无姿态累计误差、姿态确定精度高、快速的故障恢复能力和具有完全自主的姿态确定能力而受到人们的关注,成为当前和未来空间飞行器姿态测量的首选敏感器。本论文对全天自主式CCD星敏感器进行了星图识别算法的软硬件系统设计。论文首先介绍了基于径向和环向特征的星图识别算法,它将星的特征模式分解成径向和环向两部分,采用多步匹配的方法来进行匹配识别,使用查找表的方式构建径向模式库以提高搜索速度,并引入验证识别环节为观测星图中尽可能多的星找到对应的匹配星。本部分还对星图识别中所要用到的基本概念和思想(星角距、星图的空间思维等)进行了详细说明。接着论文详细阐述了各部分算法的设计思想,以此为基础在C++ Builder开发环境中用C语言实现了利用径向和环向特征的星图识别算法,并创建了支持此算法的导航星库与模拟星图。论文最后对星敏感器的总体硬件结构进行了介绍。本文研究的主要硬件部分是其中的星图识别算法的硬件电路系统。经过性能分析、芯片型号选则、电路原理图设计,完成了以TMS320C6713 DSP为处理核心的星图识别算法硬件电路系统设计,制作完成了PCB电路板,经过调试确定硬件系统设计正确无误。总结列出了本论文中的主要成果和问题,并指明了未来研究的方向。