一种瞬变源的望远镜观测装置、控制方法与控制系统与流程

技术特征：
1.一种瞬变源的望远镜观测装置，其特征在于，所述瞬变源的望远镜观测装置设置有：基座，用于固定和支撑安装在其上的部件及设备；赤道仪，安装在基架座之上，赤道仪上安装望远镜机架，赤道仪用于控制望远镜机架运动及望远镜机架几何中心轴指向预设的天区位置；望远镜机架，望远镜机架几何中心轴与赤道仪相连，同时连接安装4个支臂，所有支臂处于同一平面，每个支臂端点安装一个单轴转台，转台转动轴与支臂处于同一平面，并垂直于支臂端点与望远镜机架几何中心点的连线，4个转台相对位置为在同一平面内以望远镜机架几何中心点为中心的正方形4个顶点处，单轴转台含有两个限位开关，用于限制转台转动方向和转动范围，限位开关将转台转动范围限制在0
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～9.899
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范围内；望远镜系统，包括望远镜镜筒、滤光片转轮和ccd相机，望远镜系统共有4个，分别固定于4个转台之上，望远镜镜筒为折射式结构，有效通光口径15cm，望远镜光学视场为14
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*14
°
，望远镜镜筒后端装配滤光片转轮，滤光片转轮有2个通光孔，保留1个通光孔为空，另一个通光孔安装一块滤光片，4个望远镜镜筒的滤光片各不相同，分别为sdss测光系统u、g、r、i波段标准滤光片，滤光片后端配备ccd相机，用于采集光学图像信息。2.如权利要求1所述瞬变源的望远镜观测装置，其特征在于，望远镜机架中，所述0
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位置设定为a位置，定义为转台带动的望远镜系统光轴平行于望远镜机架几何中心轴的位置；所述9.899
°
位置设定为b位置，定义为转台带动的望远镜系统光轴指向地心方向与望远镜机架几何中心轴夹角呈9.899
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位置。3.一种应用如权利要求1～2任意一项所述的瞬变源的望远镜观测装置的瞬变源的望远镜观测装置的控制方法，其特征在于，所述瞬变源的望远镜观测装置的控制方法包括以下步骤：步骤一，装置初始状态设定为瞬变源搜寻状态，通过控制程序及图像处理软件对同一天区拍摄的时间序列图像进行处理；步骤二，判别图像中存在疑似瞬变源目标后，装置切换至瞬变源多色检验与观测状态，将望远镜支架几何中心轴指向疑似瞬变源目标，采集目标的多波段图像数据，完成对瞬变源目标的确认；步骤三，若确认其为瞬变源目标，开展后随的位置信息和多波段光度数据采集工作；若确认其非瞬变源目标，则装置切换回瞬变源搜寻状态，继续对其他天区拍摄时间序列图像，搜寻瞬变源目标。4.如权利要求3所述的瞬变源的望远镜观测装置的控制方法，其特征在于，所述瞬变源的望远镜观测装置的控制方法，还包括：(1)将瞬变源观测装置设置为搜寻状态，此时装置中的望远镜机架4个单轴转台带动望远镜系统旋转至b位置，转台带动的望远镜系统光轴指向地心方向与望远镜机架几何中心轴夹角呈9.899
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位置，望远镜系统中滤光片转轮切换至无滤光片通光孔；同时本装置指向预先划分的不同天区进行图像采集，实现全天区的扫描搜寻；(2)对步骤(1)的是搜寻图像数据进行处理，对图像中出现的疑似瞬变源目标进行判断筛选，提取疑似瞬变源目标位置信息，将瞬变源观测望远镜装置切换至多色认证与观测状态，望远镜机架4个单轴转台带动望远镜系统旋转至a位置，此时转台带动的望远镜系统光轴平行于望远镜机架几何中心轴的位置，同时望远镜系统的滤光片转轮切换滤光片，使4个
望远镜系统分别处于sdss测光系统u、g、r、i波段标准滤光片；同时将望远镜机架几何中心轴指向疑似瞬变源目标，进行目标星象的多波段图像数据采集；(3)对步骤(2)中疑似瞬变源目标的多波段图像数据进行处理比对，针对疑似瞬变源目标，对u、g、r、i波段下的图像数据提取星等信息及拟合的光变曲线，当4个波段的光变曲线同时具有瞬变源光变特征时，确认其为瞬变源目标，此时瞬变源观测望远镜装置工作状态不变，开展后继的多波段图像数据采集处理与存储，提取位置与多色光度数据信息，若确认其非瞬变源目标，重新执行步骤(1)，继续进行搜寻瞬变源目标。5.一种应用如权利要求1～2任意一项所述的瞬变源的望远镜观测装置的瞬变源的望远镜观测装置的控制系统，其特征在于，所述瞬变源的望远镜观测装置的控制系统包括：望远镜主控分系统，用于选择和控制望远镜系统的工作状态，实现瞬变源搜寻观测、多色认证与后随观测功能；运动控制分系统，用于控制望远镜装置的转动方向和转动速度及指向位置，以及控制机架的4个单轴转台转动方向和转动位置，实现对瞬变源目标的搜寻与跟踪观测；图像处理分系统，用于提取和识别图像数据中的瞬变源目标，获取瞬变源多色光度数据和位置信息；时间分系统，用于为望远镜系统采集的图像数据、望远镜主控分系统以及运动控制分系统提供时间信息。6.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如下步骤：(1)将瞬变源观测装置设置为搜寻状态，此时装置中的望远镜机架4个单轴转台带动望远镜系统旋转至b位置，转台带动的望远镜系统光轴指向地心方向与望远镜机架几何中心轴夹角呈9.899
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位置，望远镜系统中滤光片转轮切换至无滤光片通光孔；同时本装置指向预先划分的不同天区进行图像采集，实现全天区的扫描搜寻；(2)对步骤(1)的是搜寻图像数据进行处理，对图像中出现的疑似瞬变源目标进行判断筛选，提取疑似瞬变源目标位置信息，将瞬变源观测望远镜装置切换至多色认证与观测状态，望远镜机架4个单轴转台带动望远镜系统旋转至a位置，此时转台带动的望远镜系统光轴平行于望远镜机架几何中心轴的位置，同时望远镜系统的滤光片转轮切换滤光片，使4个望远镜系统分别处于sdss测光系统u、g、r、i波段标准滤光片；同时将望远镜机架几何中心轴指向疑似瞬变源目标，进行目标星象的多波段图像数据采集；(3)对步骤(2)中疑似瞬变源目标的多波段图像数据进行处理比对，针对疑似瞬变源目标，对u、g、r、i波段下的图像数据提取星等信息及拟合的光变曲线，当4个波段的光变曲线同时具有瞬变源光变特征时，确认其为瞬变源目标，此时瞬变源观测望远镜装置工作状态不变，开展后继的多波段图像数据采集处理与存储，提取位置与多色光度数据信息，若确认其非瞬变源目标，重新执行步骤(1)，继续进行搜寻瞬变源目标。7.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如下步骤：(1)将瞬变源观测装置设置为搜寻状态，此时装置中的望远镜机架4个单轴转台带动望远镜系统旋转至b位置，转台带动的望远镜系统光轴指向地心方向与望远镜机架几何中心轴夹角呈9.899
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位置，望远镜系统中滤光片转轮切换至无滤光片通光孔；同时本装置指向
预先划分的不同天区进行图像采集，实现全天区的扫描搜寻；(2)对步骤(1)的是搜寻图像数据进行处理，对图像中出现的疑似瞬变源目标进行判断筛选，提取疑似瞬变源目标位置信息，将瞬变源观测望远镜装置切换至多色认证与观测状态，望远镜机架4个单轴转台带动望远镜系统旋转至a位置，此时转台带动的望远镜系统光轴平行于望远镜机架几何中心轴的位置，同时望远镜系统的滤光片转轮切换滤光片，使4个望远镜系统分别处于sdss测光系统u、g、r、i波段标准滤光片；同时将望远镜机架几何中心轴指向疑似瞬变源目标，进行目标星象的多波段图像数据采集；(3)对步骤(2)中疑似瞬变源目标的多波段图像数据进行处理比对，针对疑似瞬变源目标，对u、g、r、i波段下的图像数据提取星等信息及拟合的光变曲线，当4个波段的光变曲线同时具有瞬变源光变特征时，确认其为瞬变源目标，此时瞬变源观测望远镜装置工作状态不变，开展后继的多波段图像数据采集处理与存储，提取位置与多色光度数据信息，若确认其非瞬变源目标，重新执行步骤(1)，继续进行搜寻瞬变源目标。8.一种存储在计算机可读介质上的计算机程序产品，包括计算机可读程序，供于电子装置上执行时，提供用户输入接口以应用如权利要求1～2任意一项所述的瞬变源的望远镜观测装置。9.一种计算机可读存储介质，储存有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机应用如权利要求1～2任意一项所述的瞬变源的望远镜观测装置。10.一种信息数据处理终端，其特征在于，所述信息数据处理终端用于实现如权利要求1～2任意一项所述的瞬变源的望远镜观测装置。

技术总结
本发明属于天文望远镜观测技术领域，公开了一种瞬变源的望远镜观测装置、控制方法与控制系统，瞬变源的望远镜观测装置设置有：基座，赤道仪，望远镜机架以及望远镜系统。本发明实现的是适用于较大监视天区的搜寻识别与多波段后继观测功能的瞬变源观测系统，对瞬变源具有快速响应后继观测能力，有利于瞬变源目标多波段确认，以及获取其暴发至光极大时阶段的多波段光度信息。本发明将大视场拼接观测方式(望远镜光轴非平行的B状态)与多筒望远镜观测方式(望远镜光轴平行的A状态)相结合，能够实现快速响应。本发明具有覆盖天区广、响应速度快、系统集成度高等优点，对瞬变源目标确认和定位、及后继的多波段光度观测处理速度大大提高。高。高。


技术研发人员：吕游 王连锴 康喆 李振伟 刘承志 孙明国
受保护的技术使用者：中国科学院国家天文台长春人造卫星观测站
技术研发日：2021.10.11
技术公布日：2022/1/6