[发明专利]赤道式天文望远镜的极轴辅助调校系统及其实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及天文望远镜技术领域，尤其涉及一种赤道式天文望远镜的极轴辅助调校系统及其实现方法。

背景技术

天文望远镜是现代天文学探索宇宙的主要工具。天文望远镜装置一般分赤道式天文望远镜和地平式天文望远镜。赤道式天文望远镜有两根互相垂直的轴系。一根轴与地球自转轴平行，即它和地平面的交角等于当地的地理纬度，此轴被称为“赤经轴”或“极轴”。极轴是跟踪轴，望远镜在跟踪天体周日视运动时，以24小时/转的转速回绕极轴旋转。另一根轴叫“赤纬轴”，对于观测跟踪恒星天体，极轴旋转，赤纬轴只在指向观测目标星时旋转。

中高级天文望远镜采用的几乎都是赤道式天文望远镜，因为赤道式天文望远镜跟踪恒星时只要求极轴以和恒星相同的速度和方向旋转即可，望远镜控制相对准确，安装也方便。赤道式天文望远镜极轴的正确位置应该是极轴指向天球极点，赤纬轴垂直于极轴，并在天赤道面内，只有在这种情况下，望远镜绕极轴的旋转才能和天穹的周日旋转一致。

赤道式天文望远镜的极轴对准天球北极的精度直接影响到跟踪精度，而天球北极却没有严格意义上的参考星，虽然北极星经常被认为是天北极，但是与天北极存在超过0.5度的偏差，这对高要求的跟踪，尤其是长时间拍摄是不可取的，因为要跟踪的星体经过一段时间就会跑出跟踪范围之外，所以需要非常精确地将赤纬轴（极轴）指向天北极。

现有技术的赤道式天文望远镜对极轴的校正一般是在观测结束后进行的，而会对正在进行的观测造成影响（尤其是长时间的观测）。现有技术中也有在使用赤道式天文望远镜时进行的极轴的校正，比如：通过极轴镜辅助调整赤道式天文望远镜的赤经轴指向的方法，然而这种方法要么太繁琐且需要足够知识和资料，要么精度不足够，严重影响观测质量：赤道式天文望远镜指向精度和跟踪精度是望远镜本身的一项重要指标，他们都受到极轴位置准确性的影响，准确的极轴位置非常重要，因此如何实时、准确、简单进行赤道式天文望远镜的极轴校正成为当前研究的方向之一。

发明内容

有鉴于此，有必要针对上述问题，提供一种赤道式天文望远镜的极轴辅助调校系统及其实现方法，以解决现有技术的赤道式天文望远镜进行极轴调校时，存在的方法繁琐，精度不够等问题。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种赤道式天文望远镜的极轴辅助调校系统，其中，包括：

与极轴同轴的图像采集装置，用于采集极轴所指方向的北极星的第一位置信息，并将所述第一位置信息发送到下述的微处理器中；

定位装置，用于实时定位所述北极星的第二位置信息，并将所述第二位置信息发送到下述的微处理器上；

微处理器，用于将第二位置信息与第一位置信息拟合进北天球的坐标图像中，并发送到下述的显示装置；

显示装置，用于将所述包含第一位置信息与第二位置信息的北天球的坐标图像显示出来；

所述微处理器分别连接图像采集装置、定位装置和显示装置。

所述的赤道式天文望远镜的极轴辅助调校系统，其中：还包括一调节装置，用于调整所述赤道式天文望远镜的方位角和极轴高度，使第二位置信息与第一位置信息重合。

所述的赤道式天文望远镜的极轴辅助调校系统，其中：还包括用于保证图像采集装置不发生倾斜的环形水平泡，所述环形水平泡设置在图像采集装置上。

所述的赤道式天文望远镜的极轴辅助调校系统，其中：所述图像采集装置为CCD或者安装其他感应器的摄像头。

所述的赤道式天文望远镜的极轴辅助调校系统，其中：所述定位装置为GPS。

所述的赤道式天文望远镜的极轴辅助调校系统，其中：所述GPS与微处理器集成在一个芯片上。

一种赤道式天文望远镜的极轴辅助调校系统的实现方法，其中，包括以下步骤：

S100、图像采集装置采集极轴所指方向的北极星的第一位置信息，并将所述第一位置信息发送到微处理器中；

S200、定位装置实时定位所述北极星的第二位置信息，并将所述第二位置信息发送到微处理器上；

S300、微处理器将第二位置信息与第一位置信息拟合进北天球的坐标图像中，并发送到显示装置；

S400、显示装置将所述包含第一位置信息与第二位置信息的北天球的坐标图像显示出来。

所述的赤道式天文望远镜的极轴辅助调校系统的实现方法，其中：还包括步骤S500、调节装置调整所述赤道式天文望远镜的方位角和极轴高度，使第二位置信息与第一位置信息重合。