[发明专利]一种使用全天候大气相干长度测量系统的方法

说明书

本发明涉及光学领域，尤其涉及一种使用全天候大气相干长度测量系统的方法，该系统包括大气相干长度仪、用于支撑大气相干长度仪的底座、使大气相干长度仪相对于底座水平转动和俯仰转动的驱动组件、控制模块；所述大气相干长度仪包括壳体和设置在壳体内的望远镜、相机、GPS测量部件，所述相机设置在望远镜的成像位置，且相机位置通过内部的调焦机构与壳体连接；所述控制模块与驱动组件的受控端、调焦机构的受控端、大气相干长度仪的数据采集端和数据输入端对应连接。本发明的优点在于：通过对星星的测量，从而实现24小时全天候测量大气相干长度，并且利用星光自身的亮度，从而不需要光源，并且通过控制模块来实现自动控制，且不需要调平，使用简单。

技术领域

本发明涉及光学领域，尤其涉及一种使用全天候大气相干长度测量系统的方法。

背景技术

光在湍流大气中传输时，由于大气中折射率起伏导致光波阵面畸变，引起光束漂移、光斑扩展和光强起伏等湍流效应，描述湍流效应时，广泛使用的参数为大气相干长度，大气相干长度描述了传输路径上的综合湍流强度，是用于激光大气传输和自适应光学研究的重要参量。

为了研究全天候的激光传输特性，并且为了实现自动化，则需要可以在24小时自动测量大气相干长度的系统和方法。

发明内容

为了克服小时自动测量大气相干长度现有技术中还没有系统或方法来实现24，为此，本发明提供一种使用全天候大气相干长度测量系统的方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种使用全天候大气相干长度测量系统的方法，系统包括大气相干长度仪、用于支撑大气相干长度仪的底座、使大气相干长度仪相对于底座水平转动和俯仰转动的驱动组件、控制模块；所述大气相干长度仪包括壳体和设置在壳体内的望远镜、相机、GPS测量部件，所述相机设置在望远镜的成像位置，且相机位置通过内部的调焦机构与壳体连接；所述控制模块与驱动组件的受控端、调焦机构的受控端、大气相干长度仪的数据采集端和数据输入端对应连接。方法包括以下步骤：

S1、系统上电，驱动组件驱动大气相干长度仪为初始位置；控制模块将相机曝光参数从大气相干长度仪的数据输入端配置到相机内；控制模块从数据采集端获取系统信息；

S2、控制模块调取内部存储的星图信息，根据系统信息，在星图信息上选择大气相干长度仪俯仰角在设定范围内亮度最高的星星，并确定该星星位置；控制模块计算大气相干长度仪角度信息，使成像位置位于相机的中心；

S3、所述星星在相机内获得两个光斑，判断两个质心位置之间的距离是否超出设定值，当超过设定值时，控制模块控制调焦机构进行调焦；

S4、控制模块根据星图信息确定所述星星的运行轨迹，并通过控制驱动组件使大气相干长度仪按照运动轨迹运动，在按照运动轨迹运动过程中，控制模块获取相机计算出成像的质心位置，然后控制模块计算出对应的相干长度；

S5、控制模块将相干长度和其对应的系统信息、角度信息、星星类型进行存储；

S6、控制模块根据星图信息确定所述星星的运行轨迹，并通过控制驱动组件使大气相干长度仪按照运动轨迹运动；

S7、当所述大气相干长度仪角度小于步骤S2中的设定范围时，控制模块根据此时的系统信息在星图信息上重新选择大气相干长度仪角度在设定范围内亮度最高的星星，并确定该星星位置；控制模块计算大气相干长度仪角度，在该步骤中的选取的星星的光在相机的中心成像，返回步骤S4。

优化的，所述驱动组件包括U型支架，所述壳体水平方向的两侧分别于U型支架两竖向部分的内侧对应转动连接，U型支架的竖向部分的内部还设置作为控制模块的控制电路。

优化的，所述相机为高速智能相机。