[發明專利]一種瞬變源的望遠鏡觀測裝置、控制方法與控制系統

在審

• 申請號: 202111179887.1
• 申請日: 2021-10-11
• 公開（公告）號: CN113900245A
• 公開（公告）日: 2022-01-07
• 發明（設計）人: 呂游;王連鍇;康喆;李振偉;劉承志;孫明國
• 申請（專利權）人: 中國科學院國家天文臺長春人造衛星觀測站
• 主分類號: G02B23/00
• 分類號: G02B23/00;G02B23/12;G02B23/16;G06T7/246
• 代理公司: 北京恒和頓知識產權代理有限公司 11014
• 代理人: 王文成

1.一種瞬變源的望遠鏡觀測裝置，其特征在于，所述瞬變源的望遠鏡觀測裝置設置有：

基座，用于固定和支撐安裝在其上的部件及設備；

赤道儀，安裝在基架座之上，赤道儀上安裝望遠鏡機架，赤道儀用于控制望遠鏡機架運動及望遠鏡機架幾何中心軸指向預設的天區位置；

望遠鏡機架，望遠鏡機架幾何中心軸與赤道儀相連，同時連接安裝4個支臂，所有支臂處于同一平面，每個支臂端點安裝一個單軸轉臺，轉臺轉動軸與支臂處于同一平面，并垂直于支臂端點與望遠鏡機架幾何中心點的連線，4個轉臺相對位置為在同一平面內以望遠鏡機架幾何中心點為中心的正方形4個頂點處，單軸轉臺含有兩個限位開關，用于限制轉臺轉動方向和轉動范圍，限位開關將轉臺轉動范圍限制在0°～9.899°范圍內；

望遠鏡系統，包括望遠鏡鏡筒、濾光片轉輪和CCD相機，望遠鏡系統共有4個，分別固定于4個轉臺之上，望遠鏡鏡筒為折射式結構，有效通光口徑15cm，望遠鏡光學視場為14°*14°，望遠鏡鏡筒后端裝配濾光片轉輪，濾光片轉輪有2個通光孔，保留1個通光孔為空，另一個通光孔安裝一塊濾光片，4個望遠鏡鏡筒的濾光片各不相同，分別為SDSS測光系統u、g、r、i波段標準濾光片，濾光片后端配備CCD相機，用于采集光學圖像信息。

2.如權利要求1所述瞬變源的望遠鏡觀測裝置，其特征在于，望遠鏡機架中，所述0°位置設定為A位置，定義為轉臺帶動的望遠鏡系統光軸平行于望遠鏡機架幾何中心軸的位置；所述9.899°位置設定為B位置，定義為轉臺帶動的望遠鏡系統光軸指向地心方向與望遠鏡機架幾何中心軸夾角呈9.899°位置。

3.一種應用如權利要求1～2任意一項所述的瞬變源的望遠鏡觀測裝置的瞬變源的望遠鏡觀測裝置的控制方法，其特征在于，所述瞬變源的望遠鏡觀測裝置的控制方法包括以下步驟：

步驟一，裝置初始狀態設定為瞬變源搜尋狀態，通過控制程序及圖像處理軟件對同一天區拍攝的時間序列圖像進行處理；

步驟二，判別圖像中存在疑似瞬變源目標后，裝置切換至瞬變源多色檢驗與觀測狀態，將望遠鏡支架幾何中心軸指向疑似瞬變源目標，采集目標的多波段圖像數據，完成對瞬變源目標的確認；

步驟三，若確認其為瞬變源目標，開展后隨的位置信息和多波段光度數據采集工作；若確認其非瞬變源目標，則裝置切換回瞬變源搜尋狀態，繼續對其他天區拍攝時間序列圖像，搜尋瞬變源目標。

4.如權利要求3所述的瞬變源的望遠鏡觀測裝置的控制方法，其特征在于，所述瞬變源的望遠鏡觀測裝置的控制方法，還包括：

(1)將瞬變源觀測裝置設置為搜尋狀態，此時裝置中的望遠鏡機架4個單軸轉臺帶動望遠鏡系統旋轉至B位置，轉臺帶動的望遠鏡系統光軸指向地心方向與望遠鏡機架幾何中心軸夾角呈9.899°位置，望遠鏡系統中濾光片轉輪切換至無濾光片通光孔；同時本裝置指向預先劃分的不同天區進行圖像采集，實現全天區的掃描搜尋；

(2)對步驟(1)的是搜尋圖像數據進行處理，對圖像中出現的疑似瞬變源目標進行判斷篩選，提取疑似瞬變源目標位置信息，將瞬變源觀測望遠鏡裝置切換至多色認證與觀測狀態，望遠鏡機架4個單軸轉臺帶動望遠鏡系統旋轉至A位置，此時轉臺帶動的望遠鏡系統光軸平行于望遠鏡機架幾何中心軸的位置，同時望遠鏡系統的濾光片轉輪切換濾光片，使4個望遠鏡系統分別處于SDSS測光系統u、g、r、i波段標準濾光片；同時將望遠鏡機架幾何中心軸指向疑似瞬變源目標，進行目標星象的多波段圖像數據采集；

(3)對步驟(2)中疑似瞬變源目標的多波段圖像數據進行處理比對，針對疑似瞬變源目標，對u、g、r、i波段下的圖像數據提取星等信息及擬合的光變曲線，當4個波段的光變曲線同時具有瞬變源光變特征時，確認其為瞬變源目標，此時瞬變源觀測望遠鏡裝置工作狀態不變，開展后繼的多波段圖像數據采集處理與存儲，提取位置與多色光度數據信息，若確認其非瞬變源目標，重新執行步驟(1)，繼續進行搜尋瞬變源目標。