[發(fā)明專利]空間目標(biāo)動(dòng)態(tài)顯示與位置引導(dǎo)系統(tǒng)

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310671254.1
• 申請(qǐng)日: 2013-12-11
• 公開（公告）號(hào): CN103713644A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高策
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所
• 主分類號(hào): G05D3/00
• 分類號(hào): G05D3/00
• 代理公司: 長(zhǎng)春菁華專利商標(biāo)代理事務(wù)所 22210
• 代理人: 王丹陽

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光學(xué)測(cè)量設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種空間目標(biāo)動(dòng)態(tài)顯示與位置引導(dǎo)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前，對(duì)于空間目標(biāo)的顯示與引導(dǎo)一般利用TheMap、SkyMap、Nova等軟件并結(jié)合一些外圍設(shè)備組成引導(dǎo)系統(tǒng)，這些軟件功能強(qiáng)大，使用方便深受廣大天文愛好者的喜愛。但是利用上述軟件的引導(dǎo)系統(tǒng)的引導(dǎo)精度滿足不了光測(cè)設(shè)備指標(biāo)要求，尤其是對(duì)長(zhǎng)焦設(shè)備，視場(chǎng)一般很小，使用這些軟件引導(dǎo)目標(biāo)可能會(huì)使空間目標(biāo)偏離視場(chǎng)中心，甚至在視場(chǎng)之外；另一方面利用上述軟件的引導(dǎo)系統(tǒng)都是以輸出文件的形式輸出空間目標(biāo)的位置信息，不能對(duì)空間目標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)引導(dǎo)以及動(dòng)態(tài)顯示，使用不便，而且易產(chǎn)生引導(dǎo)誤差。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有利用TheMap、SkyMap、Nova等軟件的引導(dǎo)系統(tǒng)存在的空間目標(biāo)可能偏離視場(chǎng)中心、不能實(shí)時(shí)引導(dǎo)以及動(dòng)態(tài)顯示、使用不便且易產(chǎn)生引導(dǎo)誤差的問題，本發(fā)明提供一種空間目標(biāo)動(dòng)態(tài)顯示與位置引導(dǎo)系統(tǒng)。

本發(fā)明為解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下：

空間目標(biāo)動(dòng)態(tài)顯示與位置引導(dǎo)系統(tǒng)，包括：

控制模塊，用于啟動(dòng)系統(tǒng)、設(shè)置參數(shù)、選擇需要顯示和引導(dǎo)的空間目標(biāo)、顯示模擬星圖；

通訊模塊，用于將控制模塊的指令傳輸至空間位置計(jì)算模塊中；

空間目標(biāo)位置計(jì)算模塊，根據(jù)接收到的指令，自動(dòng)調(diào)用并檢索恒星星庫或行星星庫，自動(dòng)解算并檢索衛(wèi)星TLE根數(shù)集，生成引導(dǎo)數(shù)據(jù)；

數(shù)據(jù)傳輸模塊，用于將空間目標(biāo)位置計(jì)算模塊生成的引導(dǎo)數(shù)據(jù)傳輸至光測(cè)設(shè)備中，引導(dǎo)光測(cè)設(shè)備完成對(duì)空間目標(biāo)的探測(cè)。

所述引導(dǎo)數(shù)據(jù)為空間目標(biāo)的位置信息，包括方位角A和俯仰角E。

所述控制模塊采用上位機(jī)。

所述通訊模塊采用VGA接口。

所述空間目標(biāo)位置計(jì)算模塊采用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，雙核CPU，主頻2.0GHz以上，2G以上內(nèi)存，500G以上硬盤，高速網(wǎng)絡(luò)適配器，其內(nèi)部編程有恒星星庫、行星星庫、TLE軌道索引文件和TLE軌道根數(shù)文件。

所述數(shù)據(jù)傳輸模塊包括網(wǎng)絡(luò)接口和串行接口，網(wǎng)絡(luò)接口采用RJ45網(wǎng)口接口，串行接口采用RS422串口DB9接口。

所述空間目標(biāo)位置計(jì)算模塊對(duì)恒星星庫的自動(dòng)調(diào)用和檢索采用球矩陣法：將子星表中的恒星分別按照赤經(jīng)從0度到360度，每1度一個(gè)帶，共分360個(gè)帶，赤緯從-90度到90度，每1度一個(gè)帶，共分180個(gè)帶，子星表中的恒星分別被劃分到64800個(gè)區(qū)域；根據(jù)預(yù)先設(shè)置的CCD圖像視場(chǎng)大小和赤經(jīng)赤緯上下限，在恒星星庫中檢索和顯示指定區(qū)域內(nèi)的星體目標(biāo)位置信息，完成對(duì)恒星的快速檢索。

所述空間目標(biāo)位置計(jì)算模塊對(duì)行星星庫的自動(dòng)調(diào)用和檢索采用球矩陣法：將子星表中的行星分別按照赤經(jīng)從0度到360度，每1度一個(gè)帶，共分360個(gè)帶，赤緯從-90度到90度，每1度一個(gè)帶，共分180個(gè)帶，子星表中的行星分別被劃分到64800個(gè)區(qū)域；根據(jù)預(yù)先設(shè)置的CCD圖像視場(chǎng)大小和赤經(jīng)赤緯上下限，在行星星庫中檢索和顯示指定區(qū)域內(nèi)的星體目標(biāo)位置信息，完成對(duì)行星的快速檢索。

所述空間目標(biāo)位置計(jì)算模塊對(duì)衛(wèi)星TLE根數(shù)集的自動(dòng)解算和檢索采用SGP4／SDP4模型實(shí)現(xiàn)：編程在空間目標(biāo)位置計(jì)算模塊中的TLE軌道索引文件標(biāo)識(shí)待跟蹤的空間目標(biāo)的編號(hào)、跟蹤日期、跟蹤起始時(shí)間和跟蹤結(jié)束時(shí)間，TLE軌道根數(shù)文件包含TLE軌道索引文件中跟蹤的空間目標(biāo)對(duì)應(yīng)的軌道根數(shù)。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的空間目標(biāo)動(dòng)態(tài)顯示與位置引導(dǎo)系統(tǒng)應(yīng)用Derect3D技術(shù)建模，采用球矩陣法將整個(gè)天球按照赤經(jīng)圈和赤緯圈分成互不重疊的小區(qū)域，由用戶選擇所要觀測(cè)的區(qū)域，通過控制模塊顯示該區(qū)域中所有可觀測(cè)的空間目標(biāo)，并采用空間目標(biāo)位置計(jì)算模塊實(shí)時(shí)計(jì)算空間目標(biāo)的位置信息，通過網(wǎng)絡(luò)接口或串行接口輸出直接引導(dǎo)光測(cè)設(shè)備，本發(fā)明能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)引導(dǎo)光測(cè)設(shè)備，引導(dǎo)精度為2角秒，能夠保證空間目標(biāo)在視場(chǎng)中心區(qū)域。

本發(fā)明的空間目標(biāo)動(dòng)態(tài)顯示與位置引導(dǎo)系統(tǒng)能夠直觀顯示并計(jì)算恒星、行星、人造衛(wèi)星等空間目標(biāo)的位置信息，并以標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)接口和串行接口實(shí)時(shí)輸出引導(dǎo)數(shù)據(jù)引導(dǎo)光測(cè)設(shè)備完成空間目標(biāo)的跟蹤和探測(cè)，可廣泛應(yīng)用于光學(xué)設(shè)備空間目標(biāo)探測(cè)、衛(wèi)星定軌跟蹤、設(shè)備能力檢測(cè)等技術(shù)領(lǐng)域。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的空間目標(biāo)動(dòng)態(tài)顯示與位置引導(dǎo)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的空間目標(biāo)動(dòng)態(tài)顯示與位置引導(dǎo)系統(tǒng)的工作流程示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。