【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及气象探测领域，特别是涉及一种全天精细云检测装置与方法。
技术介绍
1、云覆盖了50％以上的地球表面，是重要的气象要素之一。尤其是对于地基天文观测或空间目标探测，云层的存在会严重削弱其探测效能。高效且精细的全天云检测技术是提高地基天文观测或空间目标探测效能的重要手段，同时也是实现地基观测系统自动化运行的必要条件。
2、当前地基的云量检测方法可分为人工目测法、反演法和遥感法等。上述方法中，具有如下缺陷：
3、1)检测成本高：当前的云量检测要么需要用到的人力成本较高，要么需要用到激光、或多光谱相机等昂贵的测量设备；
4、2)检测精细度有限：当前的云量检测设备一般只会给出探测区域的总云量，无法精确给出某一指向下某一区域的云量，无法适应；
5、3)设备集成度有限：当前的云量检测设备一般只提供数据采集功能，需要另配pc或处理系统进行处理，实时性和集成度有限。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种全天精细云检测装置与方法，能够解决在天文观测或空间目标探测过程中，云检测成本高、检测结果不精细、检测设备集成化有限的问题。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术的一个技术方案在于，提供一种全天云检测装置，包括：
3、加热装置；
4、透明防护罩，其内部充干燥空气，配合所述加热装置为罩内提供干燥、温暖环境，防止罩内结露；
5、广角光学镜头，位于透明防护罩内，用于提供180°视场角的可视范围
6、遮光组件，用于屏蔽来自地面及周围环境的杂光；
7、ccd可见光探测器，用于采集可见光图像；
8、嵌入式控制板，为与其连接的所述ccd可见光探测器、加热装置提供控制信号，同时实时处理云图。
9、本专利技术的另一个技术方案在于提供一种全天云检测方法，基于全天云检测装置实现，所述方法包括如下步骤：
10、s1、将所述云检测装置的视轴对准天顶方向安装；
11、s2、在晴朗的夜晚利用所述全天云检测装置拍摄星图，嵌入式控制板处理星图，基于星图匹配的方式，对所述装置进行标定，计算指向模型；
12、s3、控制所述全天云检测装置拍摄云图，所述嵌入式控制板通过gps获取当地地理位置信息及时间信息，结合太阳轨道参数计算当地日出日落时间；
13、s4、若拍摄时刻为白天，首先通过纹理及灰度的检测方法，检测云层区域，然后结合太阳的轨道参数，排除视场中太阳对云检测的影响，得到全天云层分布图；
14、s5、若拍摄时刻为夜晚，首先通过滤波算法区分图像中云层和自然天体，通过纹理及灰度的检测方法，检测云层区域，结合月球运行轨道，排除月球对云检测的影响，得到全天云层分布图；
15、s6、依据所述步骤s4或s5得到的全天云层分布图，结合所述步骤s2中的指向模型，计算任一指向的云量值，完成云量的检测。
16、本专利技术的全天精细云检测装置在使用前，需要在一个晴朗的夜晚利用恒星匹配算法对本装置进行指向模型的标定；完成标定后，利用gps信息自主判断所处时刻处于白天或者夜晚；根据判断结果选择不同算法完成全天云检测；最后根据其他设备提供的指向给出此指向对应的精细云量。本专利技术的装置及方法，适用于各类自动化天文观测或空间目标观测站点的云量监测。
17、本专利技术的有益效果是：
18、1)检测成本低：本专利技术能够实现全自主的标定与检测，关键组成部分为可见光探测器和嵌入式控制板，人力成本及设备成本均低于当前方案。
19、2)检测精细度有限：本专利技术不仅能够检测全天云量，而且能够对某一指向下某一观测区域的云量进行检测；同时针对天文观测及空间目标观测需求，在夜间利用恒星星等对云量做了划分，云量划分更加精细。
20、3)设备集成度高：本专利技术将光学镜头、探测器、gps以及嵌入式控制器等设备集成为一个整体，设备集成度高，可根据用户需求直接输出检测结果，无需额外配置处理设备。
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1.一种全天云检测装置，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述全天云检测装置，其特征在于，
3.如权利要求1所述全天云检测装置，其特征在于，还包括：
4.如权利要求1所述全天云检测装置，其特征在于，还包括：
5.如权利要求1所述全天云检测装置，其特征在于，还包括：
6.一种全天云检测方法，其特征在于，基于如权利要求1～5中任意一项所述的全天云检测装置实现，所述方法包括如下步骤：
7.如权利要求6所述的全天云检测方法，其特征在于，
8.如权利要求6所述的全天云检测方法，其特征在于，步骤S4进一步包括：
9.如权利要求6所述的全天云检测方法，其特征在于，步骤S5进一步包括：
10.如权利要求2所述的全天云检测方法，其特征在于，
【技术特征摘要】
1.一种全天云检测装置，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述全天云检测装置，其特征在于，
3.如权利要求1所述全天云检测装置，其特征在于，还包括：
4.如权利要求1所述全天云检测装置，其特征在于，还包括：
5.如权利要求1所述全天云检测装置，其特征在于，还包括：
6.一种全天云检测方法，其特征在于，基于如...
【专利技术属性】
技术研发人员：史鸣谦，刘玉娇，张少伟，董乔月，程思思，
申请(专利权)人：上海航天控制技术研究所，
类型：发明
国别省市：
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