天文望远镜实时精确指向的测定方法

摘要

天文望远镜实时精确指向的测定方法，控制系统按照以下步骤工作：⑴.观测时间和指向数据采集；⑵.图像采集；⑶.理论星图的生成；⑷.图像的全帧扫描；⑸.理论星图和实测星图的匹配分；⑹.望远镜指向测定；⑺.计算机系统根据上述输入数据，实时给出了望远镜的精确指向，指导望远镜进行空间碎片的观测和跟踪。本发明能根据采集的CCD图像以及图像对应的时刻和存在误差的指向，实时测定望远镜精确的指向，测定后望远镜的指向精度优于CCD图像像元分辨率的一半，及时望远镜的误差相差几度，也能准确测定望远镜实际的指向。处理效果好，能够广泛地应用到科研、以及工程领域中，尤其利于移动式观测设备的方向修正。

主权项

一种天文望远镜实时精确指向的测定方法，其特征在于，控制天文望远镜的计算机系统按照以下步骤工作：⑴. 观测时间和指向数据采集；步骤⑴所述的观测时间和指向数据采集的具体操作是：观测时间和指向数据采集分系统实时接收GPS时间信号，实时采集望远镜指向数据，实时监测CCD的曝光开始信号和结束信号，锁存CCD曝光开始和结束时刻的时间信息，包括年月日时分秒毫秒，准确到0.1毫秒，锁存CCD曝光开始和结束时刻的指向信息，准确到0.0001度；⑵. 图像采集；步骤⑵所述的图像采集的具体操作是：图像采集分系统进行帧转移CCD图像的实时采集；其工作流程是控制帧转移CCD，按照给定的曝光时间，根据帧转移CCD的图像读出频率得到的采样频率采集CCD图像，将采集的空间碎片及背景恒星的帧转移CCD图像传输到计算机内存指定的缓冲区中；⑶. 理论星图的生成；步骤⑶所述的理论星图的生成的具体操作是：理论星图的生成分系统根据望远镜的指向、观测时刻、望远镜的相关信息、理论星图的约束条件，生成理论星图的匹配库，供理论星图和实测星图匹配时使用；⑷. 图像的全帧扫描；步骤⑷所述的图像的全帧扫描的具体操作是：图像的全帧扫描分系统根据CCD图像的本底、暗场、平场图像，以及输入的CCD图像进行综合分析，建立输入CCD图像背景估计的数学模型，给出CCD图像分割阈值，对CCD图像进行全帧扫描，给出CCD图像上的所有星象的扫描结果，根据此扫描结果建立实测星图的匹配库；⑸. 理论星图和实测星图的匹配步骤⑸所述的理论星图和实测星图的匹配的具体操作是：理论星图和实测星图的匹配分系统按照给定的匹配门限，对理论星图库和实测星图进行特征匹配，匹配成功的恒星用来计算望远镜指向误差的修正量；⑹. 望远镜指向测定；步骤⑹所述的望远镜指向测定的具体操作是：望远镜指向测定分系统根据理论星图和实测星图的匹配的结果，依照给定指向测定公式，测定望远镜的精确指向；⑺. 计算机系统根据上述输入数据，实时给出望远镜的精确指向，指导望远镜进行空间碎片的观测和跟踪。