[发明专利]基于加速度计的大型光电望远镜辅助安全保护系统

权利要求书

1.一种基于加速度计的大型光电望远镜辅助安全保护系统，其特征在于，包括：

两个正六面体，其分别被安装在光电望远镜方位轴和俯仰轴的旋转平面内，并且距离旋转中心一定距离的位置；

六个加速度计，每三个加速度计分别被固定在一个所述正六面体的三个垂直面上，分别感受三维空间相互垂直的三个方向的加速度；各加速度计输出信号经过仪表放大器放大、滤波器滤波后得电压值，经过高精度高分辨率数字采集卡后，可将加速度信号的输出至上位机；

上位机根据六个加速度计安装的位置以及望远镜的预定工作状态可以给出正常运转情况下第i个加速度计的输出最大值，将该值乘以某安全系数作为该加速度计的最大输出阈值；当六个加速度计中有一个加速度计的输出绝对值超过相应的最大输出阈值时，则与此加速度计对应的故障可能发生；故障保持时间超出预先设定的时间阈值，则判断系统运行出现异常。

2.根据权利要求1所述的基于加速度计的大型光电望远镜辅助安全保护系统，其特征在于，望远镜的预定工作状态包括：最大角加速度、某方向所能承受最大冲击加速度。

3.根据权利要求1所述的基于加速度计的大型光电望远镜辅助安全保护系统，其特征在于，所述上位机为计算机。

4.根据权利要求1所述的基于加速度计的大型光电望远镜辅助安全保护系统，其特征在于，六个加速度计输出最大阈值的确定方法为：

首先，对方位轴旋转平面内的三个加速度计A_x、A_y、A_z的输出最大阈值进行确定；由于望远镜绕方位轴做旋转角运动，在系统不受任何外部冲击的前提下，A_x和A_y两个加速度计的输出近似为零，记A_x和A_y两个加速度计的输出最大阈值分别为和则有

其中分别是预先设定的安全系数，和分别是望远镜系统沿加速度计A_x和A_y敏感轴方向所能承受的最大加速度冲击，此参数在系统机械设计完成后可以确定；加速度计A_z感受望远镜的方位轴角加速度，设望远镜方位轴的工作最大角加速度为则A_z加速度计的输出最大阈值的计算方法如下

其中是预先设定的安全系数；A_r是正六面体中心距离方位轴旋转中心的距离；

其次，确定俯仰轴旋转平面内的三个加速度计E_x、E_y、E_z的输出最大阈值；加速度计E_x感受望远镜的俯仰轴角加速度，设望远镜俯仰轴的工作最大角加速度为则E_x加速度计的输出最大阈值的计算方法如下

其中是预先设定的安全系数；E_r是正六面体中心距离俯仰轴旋转中心的距离；在系统不受任何外部冲击的前提下，E_y加速度计的输出近似为零，记E_y加速度计的输出最大阈值为则有

其中是预先设定的安全系数，是望远镜系统沿加速度计E_y敏感轴方向所能承受的最大加速度冲击，此参数在系统机械设计完成后可以确定；记E_z加速度计的输出最大阈值为望远镜的俯仰角记为E，0°<E<90°，则有

其中是预先设定的安全系数；E_r是正六面体中心距离俯仰轴旋转中心的距离。

5.根据权利要求1所述的基于加速度计的大型光电望远镜辅助安全保护系统，其特征在于，故障时间阈值T₀，设采集加速度计信号的A/D采集卡采样频率为f Hz，则T₀取为其中是预先设定的整系数。