[发明专利]基于蛇形光路的星体角位置强度关联测量系统及方法

权利要求书

1.一种基于蛇形光路的星体角位置强度关联测量方法，实现基于蛇形光路的星体角位置强度关联测量方法的系统特征在于其构成包括平面镜模块组(2)、金属孔屏(3)、单像素探测器(4)、计算机(5)和固定平台(6)；所述的平面镜模块组(2)、金属孔屏(3)和单像素探测器(4)均固定在所述的固定平台(6)上，且所述的平面镜模块组(2)可转动；

待测脉冲星(1)发出的光直接经过所述的金属孔屏(3)和所述的单像素探测器(4)作为光路A；

待测脉冲星(1)发出的光经过所述的平面镜模块组(2)、所述的金属孔屏(3)和所述的单像素探测器(4)作为光路B；

所述的金属孔屏(3)到所述的单像素探测器(4)的距离为d；

所述的计算机(5)的输入端与所述的单像素探测器(4)的输出端相连，所述的计算机(5)具有对采集到的光强序列进行关联运算的程序；

所述测量方法包括以下步骤：

1选择单像素探测器(4)，满足如下公式：

式中，l为单像素探测器的直径，λ为待测脉冲星(1)发射的光的波长，d为金属孔屏到单像素探测器的距离，a为金属孔屏在固定平台上的长度；

调节金属孔屏(3)、所述的单像素探测器(4)与所述的待测脉冲星(1)同轴；

2单像素探测器(4)曝光k次，获得光路A光强序列并保存在计算机(5)中，计算光路A光强序列的平均值为

旋转平面镜模块组获得平面镜模块组在起始角度为θ₀下，光路B起始角度光强序列θ₀₁为所述的平面镜模块组(2)中第一块平面镜在起始角度中笛卡尔坐标系下的角度，θ₀₂为所述的平面镜模块组(2)中第二块平面镜在起始角度中笛卡尔坐标系下的角度，……，θ_0s为所述的平面镜模块组(2)中第s块平面镜在起始角度中笛卡尔坐标系下的角度，且第s块平面镜在起始角度中的反射角I_0s；

将光路B起始光强序列和光路A光强序列进行关联运算，得到在起始角度下关联成像序列中的强度关联分布

3计算第m次，m＝0,......,N，N为平面镜模块组旋转的总次数，光路B光强序列的平均值计算光路A光强序列和光路B光强序列的强度关联分布平均值

4计算二阶强度关联值，公式如下：

5将固定平台(6)上平面镜模块组(2)中每块平面镜旋转下一夹角θ后，对所述的单像素探测器(4)进行k次曝光，分别记录下第m次旋转后，θ_m＝θ₀+mθ，光路B第m次光强序列则θ_m1为所述的平面镜模块组(2)中第一块平面镜在第m次旋转后笛卡尔坐标系下的角度，θ_m2为所述的平面镜模块组(2)中第二块平面镜在第m次旋转后笛卡尔坐标系下的角度，直到θ_ms为所述的平面镜模块组(2)中第s块平面镜在第m次旋转后笛卡尔坐标系下的角度，角度I_ms为第s块平面镜在第m次旋转后的反射角度；将光路B第m次光强序列和光路A光强序列进行关联运算，得到在第m次角度下关联成像序列中的强度关联分布

6重复步骤3、4、5，获得多组二阶强度关联值，直到出现二阶强度关联值的峰值为止，记录下此刻在笛卡尔坐标系下所述的平面镜模块组(2)中各平面镜的旋转角度，此时θ_m1为所述的平面镜模块组(2)中第一块平面镜在第m次旋转后笛卡尔坐标系下的角度，θ_m2为所述的平面镜模块组(2)中第二块平面镜在第m次旋转后笛卡尔坐标系下的角度，直到θ_ms为所述的平面镜模块组(2)中第s块平面镜在第m次旋转后笛卡尔坐标系下的角度，角度I_ms为第s块平面镜在第m次旋转后的反射角度，且m＝N；

7通过基于蛇形光路的星体角位置强度关联测量系统的几何关系，两光路的待测张角△ξ满足以下关系：

当s为偶数时，通过对光路A两侧的平面镜在同一个笛卡尔坐标系下的角度各自进行求和，之后把两侧的角度做差值并乘上数值两倍便是待测张角△ξ；

当s为奇数时，通过对光路A两侧的平面镜在同一个笛卡尔坐标系下的角度各自进行求和，之后把两侧的角度做差值并加上最后一块平面镜的反射角，再乘上数值两倍并取该角度的补角便是待测张角△ξ。