[发明专利]CCD探测器用于天体测量望远镜精确测量恒星位置的方法

说明书

技术领域

本发明涉及天文观测领域，特别是天体测量中天文时间纬度的测量工作。

背景技术

天体测量是天文观测方法，通过测量来归算获取天体的高精度位置等信息，这些将用于地球自转参数(ERP)的研究、大地测量等方面的研究。探测器是观测仪器中的重要设备之一，由望远镜采集到的光子，只有通过探测器记录后才可以被客观地采集和利用。我国传统的天体测量仪器的记录终端，基本上都是在焦平面上，被测星通过光栅，由光电倍增管接收，经过交、直流放大器，再饱和放大，通过计数器记录星过某点的时刻完成的。虽然后来采用光子计数，但只是提高了信噪比，提高了观测的极限星等，观测效率仍然比较低，观测周期长，不适合于大量星像数据的天体测量观测。

传统仪器的测时方法在测时测纬过程中，关键是要确定星过某点的精确时刻T₁，传统的方法是以原子钟产生的秒脉冲为基准，采用光子计数或者交流放大的光电装置来记录一颗星象多次的时间信息，通过对所有的时间信息取平均的方式来获取精确的T₁。该方法由于光电转换损耗大，量子效率只有26％，最后获取到的电信号比较模糊、不清晰，另外这种方法需要专门的设备来来记录星像的时刻，而且需要在后期进行处理才可以得到最终的结果，效率低、系统庞大、复杂、需要专门的维护。

发明内容

本发明提供了CCD(电荷耦合器件)探测器用于天体测量望远镜精确测量恒星位置的方法。CCD探测器以其灵敏、快捷、方便、实时、精确等优点受到天文工作者的青睐，而且成为装备光学天文望远镜的主要成像工具之一，但是在天体测量的工作中，国内仍然处于空白的状态。为实现恒星位置的高效率、精确测量，该发明由控制系统、GPS系统、CCD探测器、自动调焦系统和上位机组成。

GPS同控制器相连，接受GPS的秒脉冲信号以及时间信息，做为CCD探测器开始曝光的时刻。控制器同CCD探测器相连，提供0.5s时长的曝光脉冲和图像下载信号。上位机同控制器相连，由控制器向上位机发送曝光请求，并向上位机提供CCD探测器的开始曝光时刻信息。上位机同CCD探测器相连，用于下载CCD探测器生成的图像，并把控制器提供的CCD探测器开始曝光时刻信息作为文件头，保存在fit格式的图像里面。

优选的，上述CCD探测器作为全自动天体测量仪器终端的方法具有以下特点：

由GPS提供精度优于10ns的秒脉冲信号，精确的控制CCD的曝光时刻。

优选的，上述使CCD探测器用于天体测量望远镜精确测量恒星位置的方法具有以下特点：

由控制器根据GPS的秒脉冲前沿，产生时长0.5s的曝光脉冲信号。

优选的，上述CCD探测器用于天体测量望远镜精确测量恒星位置的方法具有以下特点：

由GPS向控制器提供曝光的时间信息，并由控制器发送至上位机。

优选的，上CCD探测器用于天体测量望远镜精确测量恒星位置的方法具有以下特点：

由控制器向上位机发送请求曝光指令。

优选的，上述CCD探测器用于天体测量望远镜精确测量恒星位置的方法具有以下特点：

由上位机根据控制器的请求指令，发送曝光指令，并进入数据接受程序，等待CCD曝光后形成的图像数据。此时控制控制器开始采集GPS秒脉冲信号，为CCD曝光做准备。

优选的，上述CCD探测器用于天体测量望远镜精确测量恒星位置的方法具有以下特点：

在CCD接受到外部曝光触发信号后，开始曝光。即CCD采用外部控制的方式进行曝光。

优选的，上述CCD探测器用于天体测量望远镜精确测量恒星位置的方法具有以下特点：

在CCD的0.5秒时长的曝光结束后，由控制器向CCD发送下载信号。此时，上位机开始接受CCD的图像数据。

优选的，上述CCD探测器用于天体测量望远镜精确测量恒星位置的方法具有以下特点：

在上位机接收完图像数据后，把由控制器发送来的曝光时间信息作为头文件同图像数据保存成fit格式文件，存储在上位机。

优选的，上述CCD探测器用于天体测量望远镜精确测量恒星位置的方法具有以下特点：

在获取到的图像数据后，上位机自动的对其进行归算，得到恒星位置等信息。

附图说明

图1是本发明总体的流程图

图2是本发明的系统组成图

图3是本发明的自动调焦的结构图

图4是本发明的CCD探测器控制流程图

具体实施方式