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卫星在轨道上绕地球飞行时，自身也有旋转，姿态不断变化，当卫星能够绕自身重心旋转时达到稳定状态，同时卫星的能量来源于太阳电池阵对太阳光采集后转换为电能，因此姿态控制部分是立方星在太空中定位的重要手段，同时对卫星的能量供给和稳定运行起着至关重要的作用。卫星姿态控制系统是由姿态敏感器和姿态执行机构两部分组成，利用姿态敏感器确定立方星和太阳的姿态关系，再通过姿态控制的执行机构来调整卫星的姿态以达到预设姿态。姿态敏感器有太阳敏感器、磁强计、GPS和星敏感器等，执行机构有磁力矩器、动量轮等。25734
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1 太阳敏感器的工作原理
太阳敏感器分为模拟式和数字式两种，模拟式太阳敏感器光电转换元件为光电池片，根据光照强度的不同能输出不同的短路电流，从而测得模拟式太敏相对于太阳的姿态，输出的信号是连续函数形式；数字式太阳敏感器的光电检测元件有线阵和面阵两种类型，是根据太阳光斑落在检测元件上的位置来判断数字式太敏和太阳的姿态关系，输出的信号是离散数字编码形式。模拟式太阳敏感器原理比数字式太阳敏感器简单，精度却相对较低，但是由于模拟式太阳敏感器的视场角较大，而且原理简单、成本低，能满足最基本的姿态探测任务，因此还是被广泛运用在航天探测器上。
2 模拟式太阳敏感器
模拟式太阳敏感器原理简单，体积小，功耗低，被广泛应用于航天器上，但是由于模拟电路自身的缺陷，测量精度和分辨率很难得到提高。
（1）德国Jena-Optronik公司研发了一款用光电二极管阵列作为光电探测器的太阳敏感器FSS（Fine Sun Sensor）[7]。其主要性能参数如表1.1：
表1.1 FSS性能参数表 论文网
质量/ g 视场角 工作温度/℃ 精度 能耗/mW 工作电压/V 输出电压/V
620 128° -30～+65 偏差< 0.18° < 200 12.5～15.5 –5～+5
（2）西班牙纳卫星NANOSAT-1B[8]的光电转换元件是光电二极管,性能参数如表1.2：
表1.2 性能参数表
质量/ g 视场 尺寸/mm3 测量误差
24 120° 30×30×12 0.5°左右
（3）荷兰TNO-TPD公司研制的四象限差动式模拟太阳敏感器[9]应用于欧洲伽利略导航卫星上，其性能参数如表1.3：
表1.3 性能参数表
质量/ g 视场 尺寸/mm3 工作温度/℃ 精度/°
60 128° 30×30 -50～+85 0.3
（4）Masdar Institute of Science and Technology研制的模拟式太阳敏感器视场角（FOV）约为120°，重100克，通过校正矩阵修正后，分辨率低达1°[10]。
3 数字式太阳敏感器
数字式太阳敏感器原理相对复杂，多采用线阵和面阵的检测元器件，涉及到图像的处理和分析，设计周期相对较长，但是能获得较高的精度，在一些精度要求很高的太空探测任务中得到使用。
（1）荷兰TNO TPD公司设计了一款应用APS（Active Pixel Sensor）的数字太阳敏感器DSS[9]。其主要性能参数如表1.4所示：
表1.4 DSS性能参数表
总质量/g 视场角/° 能耗/W 工作温度/℃ 刷新频率 准确度/° 分辨率/° 体积/mm3