[发明专利]一种基于三环变迹镜的等晕角测量系统及方法

权利要求书

1.一种基于三环变迹镜的等晕角测量系统，其特征在于，包括三环变迹镜，经过三环变迹镜调制的光波入射至光学接收系统，后经光学成像系统将所接收的光波成像聚焦于光电倍增管的焦平面上，数据采集与处理系统对光电倍增管的电流信号进行模数转换、采集和处理；

所述的光学接收系统包括天文望远镜和准直透镜，经过三环变迹镜调制的光波入射天文望远镜后，再由准直透镜发射至光学成像系统；

所述的光学成像系统在光路上设有衰减片、滤光片、分光镜和成像透镜；

所述的光电倍增管由配套的高压电源驱动；

所述的数据采集与处理系统包括A/D转换器、数据采集卡和计算处理单元，光电倍增管将信号放大并输出电信号，A/D转换器将模拟信号转换为数字信号经数据采集卡发送给计算处理单元，计算处理单元读取数字信号，经处理得到等晕角。

2.如权利要求1所述的基于三环变迹镜的等晕角测量系统，其特征在于，还包括图像监测系统，光学成像系统中的分光镜将光束分为两部分，一部分入射在光电倍增管上，另一部分发射给图像监测系统；

所述的图像监测系统包括CCD相机和显示器，光学成像系统发射光束后，成像于CCD相机上，并在显示器上显示。

3.如权利要求2所述的基于三环变迹镜的等晕角测量系统，其特征在于，还包括控制系统，控制系统分别连接天文望远镜、CCD相机和数据采集与处理系统，通过天文望远镜的跟踪程序控制天文望远镜对天体目标的开环跟踪，利用CCD相机的图像信息与天文望远镜通信实现闭环跟踪；控制系统还将望远镜的天顶角实时数据返回给数据采集与处理系统，供等晕角反演计算分析参考。

4.如权利要求2所述的基于三环变迹镜的等晕角测量系统，其特征在于，所述的光学成像系统中，衰减片调节入射光的光强，防止光电倍增管饱和，滤光片则提高系统信噪比；而分光镜将光束分为两部分，一部分入射在光电倍增管上，另一部分成像在CCD相机上，便于系统光路调节和对天文望远镜进行跟踪控制。

5.如权利要求4所述的基于三环变迹镜的等晕角测量系统，其特征在于，所述的衰减片为窄带滤光片，所述的衰减片为滤除背景光的镀膜衰减片。

6.如权利要求1所述的基于三环变迹镜的等晕角测量系统，其特征在于，所述的天文望远镜通过GPS数据向数据采集与处理系统实时返回恒星光源所在位置和测量地点所成的天顶角φ_z。

7.如权利要求1所述的基于三环变迹镜的等晕角测量系统，其特征在于，所述的三环变迹镜，由同心的、交替排列的不透光圆环和透光圆环组成，从内到外透光圆环依次为内环、中间环和外环，其中内环最小半径为37.389mm，最大半径为43.840mm；中间环最小半径为62.890mm，最大半径为69.240mm；外环最小半径为81.940mm，最大半径为101.600mm；所述的不透光圆环的透过率不大于1%，透光圆环的透过率不小于99.0%；该三环变迹镜模拟孔径滤波函数W(z)≡cz^5/3时，其孔径滤波函数系数c=8.847e-17m⁴。