[發(fā)明專(zhuān)利]自動(dòng)尋星及導(dǎo)星的控制系統(tǒng)及其控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310294227.7
• 申請(qǐng)日: 2013-07-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103439976A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃志;劉琨;倪玉華;白明;楊博雄;彭宇帆
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京師范大學(xué)珠海分校
• 主分類(lèi)號(hào): G05D1/12
• 分類(lèi)號(hào): G05D1/12
• 代理公司: 廣東秉德律師事務(wù)所 44291
• 代理人: 楊煥軍

1.自動(dòng)尋星及導(dǎo)星的控制系統(tǒng)，包括赤道儀、天文望遠(yuǎn)鏡、步進(jìn)電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)控制器和導(dǎo)星裝置，赤道儀通過(guò)接收步進(jìn)電機(jī)控制器發(fā)出的信號(hào)給步進(jìn)電機(jī)而控制天文望遠(yuǎn)鏡的動(dòng)作；其特征在于：

該控制系統(tǒng)還包括望遠(yuǎn)鏡控制模塊，望遠(yuǎn)鏡控制模塊通過(guò)I/O接口分別連接有LCD顯示器和鍵盤(pán)，望遠(yuǎn)鏡控制模塊還通過(guò)I/O接口與所述步進(jìn)電機(jī)控制器互通連接，望遠(yuǎn)鏡控制模塊通過(guò)步進(jìn)電機(jī)控制器控制步進(jìn)電機(jī)來(lái)控制天文望遠(yuǎn)鏡的方位；

所述導(dǎo)星裝置包括導(dǎo)星攝像頭、TFT觸摸顯示屏和導(dǎo)星控制模塊，導(dǎo)星攝像頭和TFT觸摸顯示屏分別通過(guò)I/O接口與導(dǎo)星控制模塊連接，所述導(dǎo)星控制模塊與望遠(yuǎn)鏡控制模塊之間通過(guò)USART串行通信連接，導(dǎo)星控制模塊處理導(dǎo)星攝像頭的數(shù)據(jù)并檢測(cè)后將控制命令發(fā)送給望遠(yuǎn)鏡控制模塊。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)尋星及導(dǎo)星的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述導(dǎo)星控制模塊為STM32F407VGT6微處理器。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)尋星及導(dǎo)星的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述望遠(yuǎn)鏡控制模塊為AVR?ATmega128芯片。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)尋星及導(dǎo)星的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述導(dǎo)星攝像頭為OV7725攝像頭。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)尋星及導(dǎo)星的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述步進(jìn)電機(jī)控制器為T(mén)B6560AHQ電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)尋星及導(dǎo)星的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述LCD顯示器為L(zhǎng)CD1602顯示操作屏。

7.自動(dòng)尋星及導(dǎo)星的控制方法，其特征在于，包括尋星和導(dǎo)星兩個(gè)步驟：

尋星包括以下步驟：

第一步：望遠(yuǎn)鏡控制模塊接通電源開(kāi)始工作，通過(guò)與望遠(yuǎn)鏡控制模塊連接的鍵盤(pán)，在與望遠(yuǎn)鏡控制模塊連接的LCD顯示器輔助下，鍵盤(pán)輸入命令進(jìn)入找星過(guò)程；

第二步：調(diào)準(zhǔn)天文望遠(yuǎn)鏡，并找到一顆容易尋找的亮星置于天文望遠(yuǎn)鏡視野的中央，在望遠(yuǎn)鏡控制模塊的數(shù)據(jù)庫(kù)中查詢?cè)摿列堑某嘟?jīng)、赤緯軸坐標(biāo)，或者通過(guò)鍵盤(pán)打開(kāi)望遠(yuǎn)鏡控制模塊的數(shù)據(jù)庫(kù)，從望遠(yuǎn)鏡控制模塊的數(shù)據(jù)庫(kù)中選擇該星體的坐標(biāo)后將自動(dòng)填入相關(guān)值；

第三步：輸入需要尋找的目標(biāo)星坐標(biāo)，通過(guò)鍵盤(pán)從望遠(yuǎn)鏡控制模塊的數(shù)據(jù)庫(kù)查詢需要觀測(cè)的星體的坐標(biāo)，自動(dòng)填入相關(guān)值；

第四步：完成之后，通過(guò)望遠(yuǎn)鏡控制模塊計(jì)算，步進(jìn)電機(jī)控制器將發(fā)送命令給步進(jìn)電機(jī)，控制赤道儀開(kāi)始調(diào)整赤緯軸，赤緯軸到位后則開(kāi)始調(diào)整赤經(jīng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)相應(yīng)的角度，從而控制天文望遠(yuǎn)鏡轉(zhuǎn)相應(yīng)的角度，開(kāi)始找星過(guò)程；

第五步：找到目標(biāo)星體后，將進(jìn)入自動(dòng)跟蹤過(guò)程，赤道儀的赤經(jīng)軸以一定的速度繼續(xù)運(yùn)行，并且將該星體的坐標(biāo)自動(dòng)設(shè)定為基準(zhǔn)坐標(biāo)，記錄該坐標(biāo)，以方便找下一個(gè)目標(biāo)星體；

導(dǎo)星包括以下步驟：

第一步：導(dǎo)星裝置接通電源開(kāi)始工作，并通過(guò)TFT觸摸顯示屏顯示工作狀態(tài)；

第二步：導(dǎo)星攝像頭通過(guò)與望遠(yuǎn)鏡控制模塊串行通信連接的導(dǎo)星控制模塊，獲取在尋星過(guò)程中確定的目標(biāo)星體在天文望遠(yuǎn)鏡中的圖像，并將其實(shí)時(shí)顯示在TFT觸摸顯示屏上；

第三步：TFT觸摸顯示屏顯示天文望遠(yuǎn)鏡中目標(biāo)星體的圖像，點(diǎn)擊TFT觸摸顯示屏上目標(biāo)星體的圖像，導(dǎo)星信號(hào)由導(dǎo)星控制模塊發(fā)送給望遠(yuǎn)鏡控制模塊，則開(kāi)始導(dǎo)星；

第四步：開(kāi)始導(dǎo)星后，首先在導(dǎo)星控制模塊內(nèi)保存TFT觸摸顯示屏上目標(biāo)星體的圖像在TFT觸摸顯示屏上的坐標(biāo)值，并且該坐標(biāo)值作為導(dǎo)星過(guò)程中的參考坐標(biāo)，同時(shí)在TFT觸摸顯示屏上的該目標(biāo)星體圖像周?chē)?huà)紅圈以作提示；接著，開(kāi)始檢測(cè)該目標(biāo)星體的移動(dòng)，實(shí)時(shí)獲取該目標(biāo)星體在TFT觸摸顯示屏上的坐標(biāo)，再與導(dǎo)星控制模塊內(nèi)保存的該目標(biāo)星體的參考坐標(biāo)進(jìn)行比較，同時(shí)在TFT觸摸顯示屏上該目標(biāo)星體移動(dòng)后的星體圖像周?chē)?huà)黃圈以作提示；

第五步：最后，導(dǎo)星控制模塊換算目標(biāo)星體在TFT觸摸顯示屏上產(chǎn)生的的坐標(biāo)差值，換算后發(fā)送校準(zhǔn)命令至望遠(yuǎn)鏡控制模塊，然后步進(jìn)電機(jī)控制器將發(fā)送命令給步進(jìn)電機(jī)，控制赤道儀和天文望遠(yuǎn)鏡轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)應(yīng)的角度，達(dá)到實(shí)時(shí)跟蹤目標(biāo)星體，保證目標(biāo)星體的圖像始終實(shí)時(shí)顯示在TFT觸摸顯示屏上；

第六步：導(dǎo)星過(guò)程中，不斷重復(fù)第四步和第五步，直到需要導(dǎo)星的星體觀察結(jié)束為止。