[发明专利]一种瞬变源的望远镜观测装置、控制方法与控制系统

说明书

本发明属于天文望远镜观测技术领域，公开了一种瞬变源的望远镜观测装置、控制方法与控制系统，瞬变源的望远镜观测装置设置有：基座，赤道仪，望远镜机架以及望远镜系统。本发明实现的是适用于较大监视天区的搜寻识别与多波段后继观测功能的瞬变源观测系统，对瞬变源具有快速响应后继观测能力，有利于瞬变源目标多波段确认，以及获取其暴发至光极大时阶段的多波段光度信息。本发明将大视场拼接观测方式(望远镜光轴非平行的B状态)与多筒望远镜观测方式(望远镜光轴平行的A状态)相结合，能够实现快速响应。本发明具有覆盖天区广、响应速度快、系统集成度高等优点，对瞬变源目标确认和定位、及后继的多波段光度观测处理速度大大提高。

技术领域

本发明属于天文望远镜观测技术领域，尤其涉及一种瞬变源的望远镜观测装置、控制方法与控制系统。

背景技术

近年来，瞬变源观测研究成为时域天文学中的前沿研究领域，瞬变源具有偶发性、短暂的非周期性的特点，目前已知的瞬变源主要包括超新星、伽玛暴、微引力透镜、黑洞瓦解恒星以及引力波的电磁对应体等天文事件，瞬变源对理解恒星演化爆发，致密天体吸积和并合等过程、研究宇宙的起源、研究极端环境下的物理现象有着重要的意义。

由于瞬变源出现的随机性，传统的瞬变源光学观测方法主要采用大视场望远镜对各个天去进行搜寻预警，将瞬变源目标信息进行网络共享，开展进一步多地望远镜联合后随观测。

同时，由于部分瞬变源，包括超新星、伽玛暴爆发时亮度迅速增加，其亮度变化过程包含重要的物理信息，同时这一阶段持续时标非常短暂，观测时间窗口非常小。此外为了尽可能的提高对瞬变源的发现能力，目前采用的瞬变源搜寻方案为无滤光片图像采集方式，这一方式不可避免的忽略了瞬变源爆发阶段的各波段光学信息，而瞬变源后随的观测手段较为丰富，但在瞬变源目标的认证观测及后随观测设备的响应时间上存在相对滞后性，观测瞬变源爆发阶段的各波段光学信息难度较大。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：目前采用的瞬变源搜寻方案为无滤光片图像采集方式，这一方式不可避免的忽略了瞬变源爆发阶段的各波段光学信息，而瞬变源后随的观测手段较为丰富，但在瞬变源目标的认证观测及后随观测设备的响应时间上存在相对滞后性，观测瞬变源爆发阶段的各波段光学信息难度较大。

解决以上问题及缺陷的难度为：采用同一站址放置多台望远镜分系统进行集中控制可以进行瞬变源搜寻认证与后继观测。其中望远镜分系统分别指向不同天区实现大天区搜寻；针对疑似瞬变源目标，控制望远镜分系统同指向目标并切换滤光片进行确认，或目标所处望远镜分系统转动滤光片转轮切换不同波段滤光片。这种方案由于分系统数量较多，控制系统结构复杂，响应时间长，此外采用滤光片转轮切换不同波段滤光片方式或由于存在时间不一致性引入测量误差，而且系统整体的制造成本较高。

解决以上问题及缺陷的意义为：本方案通过将多个望远镜集成为一体，显著降低制造成本，同时系统结构相对简单，控制方式简单，响应时间短，适用于及时探测和发现瞬变源目标。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种瞬变源的望远镜观测装置、控制方法与控制系统。

本发明是这样实现的，一种瞬变源的望远镜观测装置，所述瞬变源的望远镜观测装置设置有：

基座，用于固定和支撑安装在其上的部件及设备；

赤道仪，安装在基架座之上，赤道仪上安装望远镜机架，赤道仪用于控制望远镜机架运动及望远镜机架几何中心轴指向预设的天区位置；

望远镜机架，望远镜机架几何中心轴与赤道仪相连，同时连接安装4个支臂，所有支臂处于同一平面，每个支臂端点安装一个单轴转台，转台转动轴与支臂处于同一平面，并垂直于支臂端点与望远镜机架几何中心点的连线，4个转台相对位置为在同一平面内以望远镜机架几何中心点为中心的正方形4个顶点处，单轴转台含有两个限位开关，用于限制转台转动方向和转动范围，限位开关将转台转动范围限制在0°～9.899°范围内；