[发明专利]光电扫描望远镜

说明书

技术领域

天文观测仪器

背景技术

传统单台光电望远镜只能对天球上某一小天区进行曝光来获得天体位置和光度信息，利用多套光 电望远镜独立地指向不同天区而组成的光电望远镜阵列，是可以增加观测天区的覆盖范围，但带来设 备造价高昂且系统集成度低。与传统光电望远镜或光电望远镜阵列相比，光电扫描望远镜优点如下：

1)对同样天区覆盖，设备单元减少。

2)系统高度集成化、自动化程度也提高。

3)占地面积减少，对圆顶基建要求降低。

4)整个系统工程造价相对要少得多。

5)应用范围更加广泛，如天文巡天观测、人造卫星监测和低空军事侦察。

6)提高了设备观测使用效率。

发明内容

光电扫描望远镜利用目前已取得突破的大视场角光学设计技术，选择大靶面科学级CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合器件)，结合高精密转台(无转角范围限制)，使望远镜镜转动速度与光信号 接收器件曝光时间同步，以获取对天空观测数据。可以根据系统设计需求，选择大视场角镜筒一个或 者多个，配以相应高性能CCD，严格控制转台转速，调整CCD行间转移频率，使观测目标在CCD靶面 上稳定曝光，这样，可以周期性地对天空同一高度带(环状天区)进行不间断连续观测，从而对这一天 区的天体进行监测，利用对同一镜筒的前后图像或相邻镜筒的图像进行实时处理以获取异常目标，如 超新星、太阳系近地天体以及人造天体的位置和亮度信息。

图1为光电扫描望远镜整体侧面示意图，图2、图3分别为视场中心指向22°和36°的高度带由 4个大视场镜筒组成，可以提高对空间的采样频率。这样，光电扫描望远镜系统可覆盖俯仰从15°到 45°所有区域，根据当前CCD最新技术，系统有能力对每2秒钟可对系统覆盖空间区域进行完整观测 一次，同一空间位置曝光时间可达250毫秒。

具体实施方式

光电扫描望远镜由转台、大视场镜筒、CCD、时钟、频率发生器、气象信息、主控以及数据处理 等子系统组成，望远镜根据主控要求提出天区观测的CCD曝光时间，由曝光时间计算CCD行间转移频 率，最后根据下列公式精密计算望远镜转动速度，驱动望远镜转台均速转动。

V=freq×arctgPixelwidthf]]>

其中像元大小Pixelwidth为CCD转移方向像元尺寸，f为大视场镜筒的焦距，行间转移频率freq为 CCD在望远镜转动速度反方向像元转移频率。

系统根据计算的行间转移频率值发送到频率发生器，生成相应频率的方波驱动CCD曝光行间转移， 同时触发锁存转台方位值和时钟值并实时读取存储。最后数据处理系统由采集的方位值、时间、气象 数据以及同一镜筒的前后CCD图像或相邻镜筒的CCD图像进行实时相关处理，并把处理结果发送到数 据中心作进一步分析处理。