星敏感器是当今航天飞行器中广泛采用的一种高精度、高可靠性的姿态测量部件,从星图中提取出有用的星点位置坐标是星敏感器非常重要的一项基础性工作。星点位置坐标的定位精度不仅关系到姿态计算的精度,还影响到星图匹配的效率。目前,星敏感器的工作方式主要有四种,在搜索和跟踪工作方式下,对视场内的星像进行处理,剔除太空碎片和大目标,选取较亮的星作为导航星,确定导航星窗口。在这种工作方式下,一般不存储图像,整个过程是实时完成的。为了跟上星跟踪,捕获等能力,也为了减小存储器的存储量,信号处理要求对星图进行实时处理和高精度处理,本课题围绕实时和高精度两方面进行研究。本课题的主要工作如下:(1)在分析实际星图的基础上,采用在线数字滤波器设计方法,设计了背景提取滤波器和信号提取滤波器,使星点提取的数据减少并且达到目标提取的目的,实现实时处理要求。对星图进行二值化,采用动态阈值,背景加偏置的方法,使星点不会丢失,也不会提取出噪声,提高了星图提取的准确性,达到了高精度处理的要求。(2)对实际采集到的星图进行二值化,提取结果理想,验证了设计的数字滤波器的正确性及适用性。在得到数字滤波器差分方程的基础上,对设计的滤波器硬件实现进行了探究。(3)本课题还对星点质心提取进行了探究,对几种质心提取方法进行仿真,提出采用方差进行分析,分析比较了这几种方法的优劣,得出平方加权质心法提取质心的效率较高,提取的星点质心精度达到亚像素级。本文设计的数字滤波器达到了星点提取的要求,为星敏感器的姿态控制提供保障;质心提取的理论与仿真方法的研究,对质心提取提供理论基础与研究方法。