[发明专利]多波段星光成像光度计及其探测方法

权利要求书

1.多波段星光成像光度计的探测方法，所述的多波段星光成像光度计，包括光学成像探测系统(1)、二维跟踪转台(2)、气象和GPS模块(3)、控制与数据采集模块(4)、计算机(5)；

所述的光学成像探测系统(1)安装在二维跟踪转台(2)上；气象和GPS模块(3)置于开阔位置，光学成像探测系统(1)、二维跟踪转台(2)、气象和GPS模块(3)分别通过电源和数据线与控制与数据采集模块(4)相连，控制与数据采集模块(4)与计算机(5)相连；

计算机(5)通过控制与数据采集模块(4)获取气象和GPS模块(3)采集到的经纬度、气象参数和时间信息，并根据所选目标星，计算目标星的赤经角和赤纬角，并传递给二维跟踪转台(2)，使光学成像探测系统(1)对准目标星，并采集目标星及其周围天空图像，同时记录存储在计算机(5)内；

所述的光学成像探测系统(1)包括光学望远镜(6)、滤光轮(7)、CCD成像探测器(8)、遮光筒(9)、抱箍(10)、支撑平台(11)；所述的光学望远镜(6)、滤光轮(7)和CCD成像探测器(8)依次相连；计算机(5)通过控制与数据采集模块(4)发出指令给滤光轮(7)，使滤光轮(7)旋转到相应波长的滤光片，滤光片到达位置后，计算机(5)发出指令，CCD成像探测器(8)采集目标星及其周围天空图像，并将图像数据下传给计算机(5)处理；

所述的光学望远镜(6)包括窗口片(20)、胶合透镜(21)、光阑(22)、视场校正片(23)；窗口片(20)用于封装光学望远镜(6)；胶合透镜(21)将一定视场的光引入光学望远镜(6)内，经光阑(22)限制视场，然后通过视场校正片(23)到达滤光轮(7)和CCD成像探测器(8)；

其特征在于，包括以下步骤：

(1)、利用气象和GPS模块(3)获取安装地理位置、时间和气象参数传递给计算机(5)，计算机(5)根据观测时间，选取合适的目标星作为光源，计算星光光源所在赤经和赤纬；

(2)、通过控制与数据采集模块(4)，驱动二维跟踪转台(2)，使光学成像探测系统(1)指向星光位置，对准目标光源；

(3)、通过控制与数据采集模块(4)，控制滤光轮(7)旋转，分别指定和依次选择滤光片，不同的滤光片可以让不同波长的光进入CCD成像探测器(8)，从而实现多个波段的星空曝光成像；

(4)、利用星光的位置，计算斜程大气透过率T(λ)：

T_λ＝I(λ)/I₀(λ)

τ_a＝-c*ln(T_λ)-τ_m-τ_gas

其中I和I₀分别为光强测量值和星光光强，λ代表测量中心波长，τ代表光学厚度，下标a，gas，m分别代表气溶胶，大气成分和分子散射贡献，大气成份影响可通过非吸收波段选择扣除；c为大气质量数，由星光位置仰角计算得到；

(5)、利用测量大气压力，计算大气分子散射光学厚度τ_m；

(6)、获得气溶胶光学厚度参数τ_a。