全自动集成化可移动光学望远镜系统及其工作方法技术方案

本发明专利技术公开了一种全自动集成化可移动光学望远镜系统，包括望远镜分系统、主控分系统、电源分系统、移动平台分系统；所述移动平台分系统包括移动平台、方舱、电动控制翻盖机构、云图监控设备；所述望远镜分系统、主控分系统、电源分系统安装在方舱内；主控分系统接收远程监控中心发送的观测计划和/或远程控制指令，调整各设备的工作状态；所述主控分系统还用于接收望远镜分系统发送的采集图像，对图像上所有空间碎片进行检测和天文定位，生成观测数据，将观测数据反馈至远程监控中心。本发明专利技术能够实现望远镜与控制一体化；通过可展开和翻盖方舱实现可移动安装平台和自供电系统一体化，以及无供电条件站点的可用化；实现无网络条件站点的可用化。

Automatic Integrated Movable Optical Telescope System and Its Working Method

【技术实现步骤摘要】
全自动集成化可移动光学望远镜系统及其工作方法
本专利技术涉及天文监测设备
，具体而言涉及一种全自动集成化可移动光学望远镜系统及其工作方法。
技术介绍
在科研、军事等许多领域，都需要对空间碎片进行监视，从而给出空间碎片的每一个瞬间在天空中的位置及其变化，确定空间碎片的运行轨道，从而获取空间碎片精确的信息，从而给在轨航天器的提供相关信息。CCD的专利技术，替代了传统的照相观测，成为了空间碎片监视的有效手段之一。由于人类航天活动的增加，造成太空中的空间碎片越来越多，大于1厘米的空间碎片甚至达到了几万个，威胁到了在轨工作航天器的安全。为了获得这些空间碎片的信息，必须对其进行观测。通常传统的光学望远镜有以下几个特点：·对控制室面积有较高要求，通常无法方便移动；·通常在预报的引导下对单个空间碎片进行观测；·需要提供供电及网络环境；·需要独立基墩和圆顶；·要求配备操作人员；·操作复杂；·望远镜与控制机柜(控制计算机、时间系统、伺服系统、电源系统、交换机系统)分开，两个独立的安装空间；因此传统光学望远镜已经不能适用空间碎片编目发展要求。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种全自动集成化可移动光学望远镜系统及其工作方法，通过将伺服、控制、时间等模块小型化，实现望远镜与控制一体化；通过可展开和翻盖方舱实现可移动安装平台和自供电系统一体化，以及无供电条件站点的可用化；通过采用卫星通信方式接收远程控制命令和观测计划，发送观测数据及望远镜实时状态等，实现无网络条件站点的可用化。它可能够实现监视天区中多个目标同时观测，是一种高效率和性价比高的多目标空间碎片监测设备，可以安放在天气及天光条件好、海拔高、温差大、配套条件差、生活条件差的地区。为达成上述目的，结合图1至图3，本专利技术提出一种全自动集成化可移动光学望远镜系统，所述光学望远镜系统包括望远镜分系统、主控分系统、电源分系统、移动平台分系统。所述望远镜分系统、电源分系统、移动平台分系统分别与主控分系统连接。所述移动平台分系统包括移动平台、方舱、电动控制翻盖机构、云图监控设备；所述望远镜分系统、主控分系统、电源分系统安装在方舱内。所述云图监控设备安装在移动平台上，用于实时采集测站云图，将采集到的测站云图发送至主控分系统，主控分系统接收云图监控设备发送的测站云图，对测站所处区域的天气状态进行实时分析。所述移动平台分系统根据主控分系统发送的控制指令，移动至指定区域，通过电动控制翻盖机构开启方舱，以使望远镜分系统和/或电源分系统呈开放状态。所述望远镜分系统根据主控分系统发送的控制指令，采集指向天区的天文图像，将采集到的天文图像发送至主控分系统。所述电源分系统根据主控分系统发送的控制指令，将接收到的太阳能转换成交流电能，再将转换生成的交流电能转换成直流电能后存储至蓄电池组，以提供望远镜分系统、主控分系统、移动平台分系统工作所需电能。所述主控分系统接收远程监控中心发送的观测计划和/或远程控制指令，解析后生成控制指令，将控制指令分发给望远镜分系统、电源分系统、移动平台分系统中对应的设备，以调整各设备的工作状态。所述主控分系统还用于接收望远镜分系统发送的采集图像，对图像上所有空间碎片进行检测和天文定位，生成观测数据，将观测数据反馈至远程监控中心。基于前述全自动集成化可移动光学望远镜系统，本专利技术还提及一种全自动集成化可移动光学望远镜系统的工作方法，所述工作方法包括：接收远程监控中心发送的观测计划和/或远程控制指令，对观测计划和/或远程控制指令进行解析，解析结果包括观测区域、望远镜分系统的工作参数(如光学镜筒指向、地平式跟踪转台的运转速度、光学镜头焦距调整值、消旋位置、消旋速度、探测器的工作参数等)、电源分系统的工作参数等。驱使移动平台携带光学望远镜系统移至设定的观测区域。开启方舱顶盖，以使望远镜分系统呈开放状态。调整望远镜分系统的工作参数，以采集指向天区的天文图像，将采集图像发送至主控分系统。对接收到的图像上所有空间碎片进行检测和天文定位，生成观测数据，将观测数据反馈至远程监控中心。关闭方舱顶盖、开启方舱侧板，采用太阳能电池板将接收到的太阳能转换成电能，以对蓄电池组充电。响应于充电完成，关闭方舱侧板。本专利技术提及的全自动集成化可移动光学望远镜系统包括望远镜分系统、主控分系统、电源分系统、移动平台分系统，所述望远镜分系统、主控分系统、电源分系统均集成在移动平台分系统上，通过将伺服、控制、时间等模块小型化，实现望远镜与控制一体化，且方便移动。主控分系统通过一远程通信模块和远程监控中心之间建立通讯链路，使主控分系统可以接受远程监控中心发送的观测计划和/或远程控制指令，也可以将光学望远镜系统的实时状态、获取的观测数据等反馈至远程监控中心，使用户能够远程操控光学望远镜系统进行实地作业，所述远程通信模块可以采用有线网络、卫星通信、移动通信等方式，实现无网络条件站点的可用化。应当理解，主控分系统既可以根据远程监控中心发送的观测计划/远程控制指令以执行对应的操作，也可以由用户直接控制以执行对应的操作，优选的，主控分系统具有一用于输入控制指令的控制面板。电源分系统和望远镜分系统均安装在方舱内，方舱作为保护盖，降低电源分系统和望远镜分系统的受损几率。太阳能电池板分布在方舱侧板和顶盖外侧，通过电动控制翻盖机构以翻转方舱侧板、方舱顶盖，以调整太阳能电池板的充电效率以及望远镜分系统的开放状态，尤其是天气及天光条件好的地区，可以实现可移动安装平台和自供电系统一体化，以及无供电条件站点的可用化，同时便于光学望远镜系统的日常维护和故障维修。望远镜分系统包括地平式跟踪转台、光学镜筒、探测器、消旋调焦装置；所述光学镜筒安装在地平式跟踪转台上，所述地平式跟踪状态根据主控分系统发送的速度控制指令，控制望远镜按照给定速度执行高精度转台，以及根据主控分系统发送的望远镜指向控制指令，控制光学镜筒运转到预定指向天区；所述探测器、消旋调焦装置安装在光学镜筒上；所述消旋调焦装置根据主控分系统发送的调焦控制指令，调整光学镜筒的焦距，以及根据主控分系统发送的消旋位置及速度控制指令，按照给定消旋速度运转到预定消旋位置，并且将消旋和调焦状态实时反馈至主控分系统；所述探测器与光学镜筒连接，用于根据主控分系统设置的工作参数，采集曝光方波上升沿及下降沿码盘、上升沿时刻及曝光方波宽度数据，将采集结果发送至主控分系统。本专利技术提及的望远镜分系统能够根据主控分系统的控制指令调整指向天区、焦距、探测器的曝光时间及帧频工作参数，实现监视天区中多个目标同时观测。由前述可知，本专利技术提及的全自动集成化可移动光学望远镜系统，是一种高效率和性价比高的多目标空间碎片监测设备，可以安放在天气及天光条件好、海拔高、温差大、配套条件差、生活条件差的地区。以上本专利技术的技术方案，与现有相比，其显著的有益效果在于：1)通过将伺服、控制、时间等模块小型化，实现望远镜与控制一体化。2)通过可展开和翻盖方舱实现可移动安装平台和自供电系统一体化，以及无供电条件站点的可用化。3)通过采用卫星通信方式接收远程控制命令和观测计划，发送观测数据及望远镜实时状态等，实现无网络条件站点的可用化。4)能够实现监视天区中多个目标同时观测，是一种高效率和性价比高的多目标空间碎片监测设备。5)可以安放在天气及天光条件好本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全自动集成化可移动光学望远镜系统，其特征在于，所述光学望远镜系统包括望远镜分系统、主控分系统、电源分系统、移动平台分系统；所述望远镜分系统、电源分系统、移动平台分系统分别与主控分系统连接；所述移动平台分系统包括移动平台、方舱、电动控制翻盖机构、云图监控设备；所述望远镜分系统、主控分系统、电源分系统安装在方舱内；所述云图监控设备安装在移动平台上，用于实时采集测站云图，将采集到的测站云图发送至主控分系统，主控分系统接收云图监控设备发送的测站云图，对测站所处区域的天气状态进行实时分析；所述移动平台分系统根据主控分系统发送的控制指令，移动至指定区域，通过电动控制翻盖机构开启方舱，以使望远镜分系统和/或电源分系统呈开放状态；所述望远镜分系统根据主控分系统发送的控制指令，采集指向天区的天文图像，将采集到的天文图像发送至主控分系统；所述电源分系统根据主控分系统发送的控制指令，将接收到的太阳能转换成交流电能，再将转换生成的交流电能转换成直流电能后存储至蓄电池组，以提供望远镜分系统、主控分系统、移动平台分系统工作所需电能；所述主控分系统接收远程监控中心发送的观测计划和/或远程控制指令，解析后生成控制指令，将控制指令分发给望远镜分系统、电源分系统、移动平台分系统中对应的设备，以调整各设备的工作状态；所述主控分系统还用于接收望远镜分系统发送的采集图像，对图像上所有空间碎片进行检测和天文定位，生成观测数据，将观测数据反馈至远程监控中心。...

【技术特征摘要】
1.一种全自动集成化可移动光学望远镜系统，其特征在于，所述光学望远镜系统包括望远镜分系统、主控分系统、电源分系统、移动平台分系统；所述望远镜分系统、电源分系统、移动平台分系统分别与主控分系统连接；所述移动平台分系统包括移动平台、方舱、电动控制翻盖机构、云图监控设备；所述望远镜分系统、主控分系统、电源分系统安装在方舱内；所述云图监控设备安装在移动平台上，用于实时采集测站云图，将采集到的测站云图发送至主控分系统，主控分系统接收云图监控设备发送的测站云图，对测站所处区域的天气状态进行实时分析；所述移动平台分系统根据主控分系统发送的控制指令，移动至指定区域，通过电动控制翻盖机构开启方舱，以使望远镜分系统和/或电源分系统呈开放状态；所述望远镜分系统根据主控分系统发送的控制指令，采集指向天区的天文图像，将采集到的天文图像发送至主控分系统；所述电源分系统根据主控分系统发送的控制指令，将接收到的太阳能转换成交流电能，再将转换生成的交流电能转换成直流电能后存储至蓄电池组，以提供望远镜分系统、主控分系统、移动平台分系统工作所需电能；所述主控分系统接收远程监控中心发送的观测计划和/或远程控制指令，解析后生成控制指令，将控制指令分发给望远镜分系统、电源分系统、移动平台分系统中对应的设备，以调整各设备的工作状态；所述主控分系统还用于接收望远镜分系统发送的采集图像，对图像上所有空间碎片进行检测和天文定位，生成观测数据，将观测数据反馈至远程监控中心。2.根据权利要求1所述的全自动集成化可移动光学望远镜系统，其特征在于，所述移动平台与地面平行，移动平台下方设置有移动组件；所述方舱安装在移动平台上，方舱包括位于移动平台上表面的长方体框架、位于框架侧面的三个侧板、位于框架上方的顶盖，以及由侧板、顶盖、移动平台构成的长方体状容纳腔；所述电动控制翻盖机构分别与侧板和顶盖连接，与主控分系统电连接，用于根据主控分系统的控制指令以使各个侧板相对于其所在的方舱侧面的上边沿向外翻转、以及使顶盖相对于未设置侧板的方舱侧面的上边沿向外翻转。3.根据权利要求1所述的全自动集成化可移动光学望远镜系统，其特征在于，所述移动平下方还设置有支撑调整部，用以将移动平台调整至水平状态、并且提供移动平台支撑力。4.根据权利要求1所述的全自动集成化可移动光学望远镜系统，其特征在于，所述移动平台上设置有吊装部。5.根据权利要求1所述的全自动集成化可移动光学望远镜系统，其特征在于，所述移动平台上设置有至少一个可伸展式安装支架，卫星通信及时间接收天线、云图监控设备、望远镜监控设备分布安装在可伸展式安...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓祥，高昕，李希宇，
申请(专利权)人：中国科学院紫金山天文台，
类型：发明
国别省市：江苏,32