米级空间碎片监视望远镜系统技术方案

一种米级空间碎片监视望远镜系统，将辅助支撑分系统中的圆顶结构和望远镜系统集成在一起，无需另外配套圆顶结构，并将原来分离的伺服控制系统、时间系统、操作控制分系统、图像采集处理定位等硬件系统一体化设计，集成为探测处理分系统和伺服控制分系统，无需再配置单独的操作控制台，具有全自动、高度集成化和模块化、安装简单、移动简单方便、几乎无需配套基建、测量精度高、维修简单、自动报警、接口简单、无需操作人员等特点，能够实现监视天区中多个目标同时观测，可以便捷地移动和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，也可便捷安装在海基平台上工作。作。作。

【技术实现步骤摘要】
米级空间碎片监视望远镜系统


[0001]本专利技术涉及望远镜系统
，具体涉及一种米级空间碎片监视望远镜系统。

技术介绍

[0002]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，给在轨航天器提供相关信息。
[0003]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。通常传统的米级地平式光学望远镜系统有以下几个特点：（1）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；（2）对控制室面积有较高要求，通常要二十平方米以上，不方便移动；（3）需要独立基墩和圆顶，为了方便维修圆顶直径至少要6米；（4）通常在预报的引导下对单个空间碎片进行观测；（5）需要提供供电及网络环境；（6）要求配备操作人员，操作复杂；因此传统光学望远镜系统已经不能适用空间碎片编目发展要求。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种一体化的米级空间碎片监视望远镜系统，可适用于空间碎片编目的发展要求。
[0005]一种实施例中提供一种米级空间碎片监视望远镜系统，包括：光学镜筒分系统、跟踪转台分系统、伺服控制分系统、探测处理分系统和辅助支撑分系统；所述光学镜筒分系统用于接收入射光信号，并将所接收的入射光信号发送至所述探测处理分系统；所述跟踪转台分系统包括水平轴跟踪机架和垂直轴跟踪机架，所述跟踪转台分系统用于支撑所述光学镜筒分系统，并通过调节水平轴跟踪机架和垂直轴跟踪机架的角度数据，对光学镜筒分系统在水平方向和垂直方向的倾斜角度进行调节；所述伺服控制分系统用于接收所述探测处理分系统发送的位置数据和速度数据，根据所述位置数据和速度数据，生成控制命令；其中，所述控制命令用于控制跟踪转台分系统按照给定速度运转到指定位置；所述探测处理分系统用于通过接收外部输入的观测计划和远程控制指令，以及所述光学镜筒分系统发送的所述入射光信号；将所述入射光信号转换为图像信号，并对图像信号进行图像处理，得到观测数据；根据所述观测计划和远程控制指令，生成位置数据和速
度数据；将所述观测数据发送至外部；将所述位置数据和速度数据发送至所述伺服控制分系统；所述辅助支撑分系统包括圆顶结构，所述圆顶结构形成一空腔，所述光学镜筒分系统、跟踪转台分系统、伺服控制分系统和探测处理分系统设置于所述空腔中。
[0006]在一实施例中，所述圆顶结构包括：第一侧板、第二侧板和顶盖，所述顶盖呈U型结构，所述顶盖包括第一侧开口、第二侧开口和底部开口，所述第一侧板与顶盖的第一侧开口连接，所述第二侧板与顶盖的第二侧开口连接，所述顶盖、第一侧板和第二侧板沿底部开口的周向围合；其中，通过顶盖、第一侧板和第二侧板围合形成所述空腔，所述底部开口将所述空腔与外界环境连通。
[0007]在一实施例中，还包括：连接机构，所述连接机构用于将圆顶结构固定在跟踪转台分系统上；所述连接机构包括井字型连接架和矩形框，所述井字型连接架安装在矩形框内；所述井字型连接架的中心与跟踪转台分系统的支撑轴连接，所述矩形框的四个顶点与圆顶机构的底部连接。
[0008]在一实施例中，所述第一侧板和第二侧板上均设有可打开或者关闭的门板；所述顶盖的一个侧面设有可打开或者关闭的门板。
[0009]所述顶盖的另一侧面设有观测窗口，所述观测窗口用于光学镜筒分系统接收入射光信号。
[0010]在一实施例中，所述辅助支撑分系统还包括：雨雪感应模块和温湿度感应模块；所述雨雪感应模块设于所述顶盖的外表面，用于采集雨雪状态数据，并将所述雨雪状态数据发送至所述探测处理分系统；所述温湿度感应模块设于所述顶盖的外表面，用于采集温湿度数据，并将所述温湿度数据发送至所述探测处理分系统；其中，所述探测处理分系统还用于将所接收的雨雪状态数据和温湿度数据发送至外部。
[0011]在一实施例中，还包括基座，所述跟踪转台分系统设置在所述基座上。
[0012]在一实施例中，所述光学镜筒分系统还用于接收所述探测处理分系统发送的像面旋转控制命令和调焦控制命令；根据所述像面旋转控制命令控制像面旋转，并将像面旋转状态发送至探测处理分系统；根据所述调焦控制命令控制调节焦距，并将调焦状态发送至探测处理分系统。
[0013]在一实施例中，所述跟踪转台分系统包括：角度传感器、传动机构和限位机构；所述角度传感器用于采集所述水平轴跟踪机架和垂直轴跟踪机架的角度数据，并将所述角度数据发送给所述伺服控制分系统；所述传动机构用于驱动所述水平轴跟踪机架和垂直轴跟踪机架进行移动；所述限位机构用于采集所述水平轴跟踪机架和垂直轴跟踪机架的限位状态，并将所述限位状态发送至伺服控制分系统。
[0014]在一实施例中，所述伺服控制分系统包括：功率电源模块、驱动模块、跟踪控制模块和时统模块；所述功率电源模块用于接收外部输入的交流电信号，并将所述交流电信号转换为
直流电信号后，输出直流电信号至各个分系统进行供电；所述驱动模块用于驱动所述跟踪转台分系统的所述水平轴跟踪机架和垂直轴跟踪机架进行移动；所述跟踪控制模块用于根据所述位置数据和速度数据，生成控制命令；其中，所述控制命令用于控制跟踪转台分系统按照给定速度运转到指定位置；所述时统模块用于接收北斗时间信号或者GPS时间信号；其中，所述北斗时间信号或者GPS时间信号用于提供各个分系统之间的时间标准。
[0015]在一实施例中，所述探测处理分系统还用于：接收伺服控制分系统发送的跟踪转台分系统的角度数据和限位状态；控制所述观测窗口的打开和关闭；对光学镜筒分系统进行参数设置。
[0016]依据上述实施例的米级空间碎片监视望远镜系统，将辅助支撑分系统中的圆顶结构和望远镜系统集成在一起，无需另外配套圆顶结构，并将原来分离的伺服控制系统、时间系统、操作控制分系统、图像采集处理定位等硬件系统一体化设计，集成为探测处理分系统和伺服控制分系统，无需再配置单独的操作控制台，具有全自动、高度集成化和模块化、安装简单、移动简单方便、几乎无需配套基建、测量精度高、维修简单、自动报警、接口简单、无需操作人员等特点，能够实现监视天区中多个目标同时观测，可以便捷地移动和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，也可便捷安装在海基平台上工作。
附图说明
[0017]图1为一种实施例的米级空间碎片监视望远镜系统的结构框图；图2为图1所示米级空间碎片监视望远镜系统的结构示意图；图3为图2所示结构中去掉圆顶结构的示意图。
具体实施方式
[0018]下面通过具体实施方式结合附图对本专利技术作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种米级空间碎片监视望远镜系统，其特征在于，包括：光学镜筒分系统、跟踪转台分系统、伺服控制分系统、探测处理分系统和辅助支撑分系统；所述光学镜筒分系统用于接收入射光信号，并将所接收的入射光信号发送至所述探测处理分系统；所述跟踪转台分系统包括水平轴跟踪机架和垂直轴跟踪机架，所述跟踪转台分系统用于支撑所述光学镜筒分系统，并通过调节水平轴跟踪机架和垂直轴跟踪机架的角度数据，对光学镜筒分系统在水平方向和垂直方向的倾斜角度进行调节；所述伺服控制分系统用于接收所述探测处理分系统发送的位置数据和速度数据，根据所述位置数据和速度数据，生成控制命令；其中，所述控制命令用于控制跟踪转台分系统按照给定速度运转到指定位置；所述探测处理分系统用于通过接收外部输入的观测计划和远程控制指令，以及所述光学镜筒分系统发送的所述入射光信号；将所述入射光信号转换为图像信号，并对图像信号进行图像处理，得到观测数据；根据所述观测计划和远程控制指令，生成位置数据和速度数据；将所述观测数据发送至外部；将所述位置数据和速度数据发送至所述伺服控制分系统；所述辅助支撑分系统包括圆顶结构，所述圆顶结构形成一空腔，所述光学镜筒分系统、跟踪转台分系统、伺服控制分系统和探测处理分系统设置于所述空腔中。2.如权利要求1所述的米级空间碎片监视望远镜系统，其特征在于，所述辅助支撑分系统还包括：连接机构，所述连接机构用于将圆顶结构固定在跟踪转台分系统上；所述连接机构包括井字型连接架和矩形框，所述井字型连接架安装在矩形框内；所述井字型连接架的中心与跟踪转台分系统的支撑轴连接，所述矩形框的四个顶点与圆顶机构的底部连接。3.如权利要求1所述的米级空间碎片监视望远镜系统，其特征在于，所述圆顶结构包括：第一侧板、第二侧板和顶盖，所述顶盖呈U型结构，所述顶盖包括第一侧开口、第二侧开口和底部开口，所述第一侧板与顶盖的第一侧开口连接，所述第二侧板与顶盖的第二侧开口连接，所述顶盖、第一侧板和第二侧板沿底部开口的周向围合；其中，通过顶盖、第一侧板和第二侧板围合形成所述空腔，所述底部开口将所述空腔与外界环境连通。4.如权利要求3所述的米级空间碎片监视望远镜系统，其特征在于，所述第一侧板和第二侧板上均设有可打开或者关闭的门板；所述顶盖的一个侧面设有可打开或者关闭的门板；所述顶盖的另一侧面设有观测窗口，所述观测窗口用于光学镜筒分系统接收入射光信号。5.如权利要求3所...

【专利技术属性】
技术研发人员：高昕，张晓祥，李希宇，雷呈强，唐嘉，林利，
申请(专利权)人：中国人民解放军六三九二一部队，
类型：发明
国别省市：