一种星体观察方法及装置与流程

1.本技术涉及天体观测技术领域，尤其是涉及一种星体观察方法及装置。


背景技术：

2.目前市面上的天文望远镜绝大多数是基于光学目镜通过人眼观察的传统天文望远镜，并且不能控制天文望远镜转向和通过软件自动寻星。使用时目标事物通过天文望远镜物镜传播到目镜然后人眼通过目镜观察目标事物，该传统显微镜寻找观察目标时须通过寻星镜寻找，造成天文望远镜使用不方便，同时需要通过人眼贴合再目镜上观察目标事物、需要手动控制天文望远镜转向从而造成使用观察不方便，不便于记录、拍照、录像的操作。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本技术的目的在于提供一种星体观察方法及装置，使天文望远镜的操控更加简便，寻星更加简单，采用无线控制天文望远镜的转向可提高使用时使用者所处的距离和操作简单度。该装置采用的电路装置和工艺装置属于通用材料成本低供应简单。
4.本技术实施例提供了一种星体观察方法，所述方法包括：
5.获取用户请求信息，其中，所述用户请求信息包括目标星体名称、时间数据和用户位置数据；
6.基于所述目标星体名称获取目标星体的完整运行轨迹；
7.在所述完整运行轨迹中确定所述目标星体对应所述时间数据的目标运行轨迹；
8.根据所述用户位置数据与所述目标运行轨迹确定观察方式，其中，所述观察方式包括观察角度和观察方向；
9.基于所述观察方式对所述目标星体完成观察。
10.可选的，所述基于所述目标星体名称获取目标星体的完整运行轨迹的步骤，包括：
11.以地球为坐标原点建立三维坐标系；
12.基于所述三维坐标系获取所述目标星体相对于所述坐标原点的完整运行轨迹。
13.可选的，所述在所述完整运行轨迹中确定所述目标星体对应所述时间数据的目标运行轨迹的步骤，包括：
14.在所述目标星体相对于所述坐标原点的完整运行轨迹中截取对应所述时间数据的所述目标星体相对于所述坐标原点的目标运行轨迹，其中，所述时间数据为任一时刻和/或任一时间段。
15.可选的，所述根据所述用户位置数据与所述目标运行轨迹确定观察方式的步骤，包括：
16.基于所述用户位置数据将所述目标星体相对于所述坐标原点的目标运行轨迹转换为所述目标星体相对于所述用户位置数据的目标运行轨迹；
17.基于相对于所述用户位置数据的目标运行轨迹确定观察方式。
18.可选的，在所述基于所述观察方式对所述目标星体完成观察的步骤之前，还包括：
19.基于所述目标星体相对于所述用户位置数据的目标运行轨迹和所述用户位置数据验证所述观察方式是否能够实现。
20.可选的，所述基于所述目标星体相对于所述用户位置数据的目标运行轨迹和所述用户位置数据验证所述观察方式是否能够实现的步骤，包括：
21.基于光线沿直线传播的原理判断所述用户位置数据对应的目标位置能否观察到所述目标星体相对于所述用户位置数据的目标运行轨迹上的任一点；
22.若目标位置能观察到所述目标星体相对于所述用户位置数据的目标运行轨迹上的任一点，则所述观察方式能够实现，继续基于所述观察方式对所述目标星体完成观察；
23.若目标位置不能观察到所述目标星体相对于所述用户位置数据的目标运行轨迹上的任一点，则停止基于所述观察方式对所述目标星体完成观察。
24.可选的，所述方法还包括：
25.若目标位置不能观察到所述目标星体相对于所述用户位置数据的目标运行轨迹上的任一点，则基于所述用户位置数据和所述目标星体相对于所述坐标系原点的完整运行轨迹计算用户可观察时间。
26.另一方面，本技术还提供了一种星体观察装置，所述装置包括：
27.镜筒结构装置、数码目镜电路模组结构装置、传动结构装置、固定结构装置；
28.其中，所述数码目镜电路模组结构装置置于所述镜筒结构装置上，所述镜筒结构装置通过传动结构装置连接所述固定结构装置。
29.可选的，所述传动结构装置设置有转向传动电路模组，所述数码目镜电路装置的控制电路模组通过导线与所述传动电路模组的主控电路模组连接，用以控制所述传动结构装置；所述数码目镜电路模组结构装置内设置有对焦传动电路模组和光学系统模组，所述对焦传动电路模组和所述光学系统模组用以调节所述数码目镜电路模组结构装置的观察效果。
30.可选的，所述传动结构装置包括第一转动结构、第二转动结构、第一延伸臂、第二延伸臂和驱动扶手，其中第一转动结构的底座连接在固定结构装置的顶部，所述第一转动结构的转动端与第二转动结构的底座连接，所述第二转动结构的转动结构与第一延伸臂的第一端连接，所述第一延伸臂的第二端连接第二延伸臂的第一端，所述第二延伸臂的第二端连接辅助目镜，辅助目镜的观察方向与镜筒结构装置方向平行，第二延伸臂的延伸方向为斜上方向；
31.所述第一转动结构的转动轴芯垂直布置，所述第二转动结构的转动中心水平布置，所述第一延伸臂的延伸方向与辅助目镜同向设置；所述驱动扶手安装在第二延伸臂的第二端。
32.为使本技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
33.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这
些附图获得其他相关的附图。
34.图1示出了本技术实施例所提供的一种星体观察方法的流程图；
35.图2示出了本技术实施例所提供的一种星体观察装置的结构示意图；
36.图3示出了本技术实施例所提供的一种星体观察装置的实体示意图。
具体实施方式
37.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的每个其他实施例，都属于本技术保护的范围。
38.首先，对本技术可适用的应用场景进行介绍。本技术可应用于对星体的观察观测。
39.经研究发现，目前市面上的天文望远镜绝大多数是基于光学目镜通过人眼观察的传统天文望远镜，并且不能控制天文望远镜转向和通过软件自动寻星。使用时目标事物通过天文望远镜物镜传播到目镜然后人眼通过目镜观察目标事物，该传统显微镜寻找观察目标时须通过寻星镜寻找，造成天文望远镜使用不方便，同时需要通过人眼贴合再目镜上观察目标事物、需要手动控制天文望远镜转向从而造成使用观察不方便，不便于记录、拍照、录像的操作。
40.基于此，本技术实施例提供了一种星体观察方法，以使天文望远镜的操控更加简便，寻星更加简单，采用无线控制天文望远镜的转向可提高使用时使用者所处的距离和操作简单度。该装置采用的电路装置和工艺装置属于通用材料成本低供应简单。
41.如图1中所示，本技术实施例提供的星体观察方法，包括：
42.s101、获取用户请求信息，其中，所述用户请求信息包括目标星体名称、时间数据和用户位置数据；
43.s102、基于所述目标星体名称获取目标星体的完整运行轨迹；
44.s103、在所述完整运行轨迹中确定所述目标星体对应所述时间数据的目标运行轨迹；
45.s104、根据所述用户位置数据与所述目标运行轨迹确定观察方式，其中，所述观察方式包括观察角度和观察方向；
46.s105、基于所述观察方式对所述目标星体完成观察。
47.示例性的，通过获取用户请求信息进而确定用户准备观测的目标星体，通过数据库或者已有的观测记录获取目标星体的运动轨迹，根据用户所处的位置和目标星体的运动轨迹确定观测装置的角度，转动速率，转动方向等观察方式，进而实现自动寻星，并准确跟随目标星体进行观察，避免了通过寻星镜的人为寻星，提高了效率并提高了观察的准确率。
48.在一种可能的实施方式中，所述基于所述目标星体名称获取目标星体的完整运行轨迹的步骤，包括：
49.以地球为坐标原点建立三维坐标系；
50.基于所述三维坐标系获取所述目标星体相对于所述坐标原点的完整运行轨迹。
51.示例性的，以地球为坐标原点，获取目标星体的运动轨迹，不必考虑地球的自转与公转，简单快捷地获取所述目标星体相对于所述坐标原点的完整运行轨迹。
52.在一种可能的实施方式中，所述在所述完整运行轨迹中确定所述目标星体对应所述时间数据的目标运行轨迹的步骤，包括：
53.在所述目标星体相对于所述坐标原点的完整运行轨迹中截取对应所述时间数据的所述目标星体相对于所述坐标原点的目标运行轨迹，其中，所述时间数据为任一时刻和/或任一时间段。
54.示例性的，在完整的运行轨迹中进行截取，可以设置截取规则，可以避免根据时间数据生成运动轨迹时容易产生误差，计算量较大的问题。
55.在一种可能的实施方式中，所述根据所述用户位置数据与所述目标运行轨迹确定观察方式的步骤，包括：
56.基于所述用户位置数据将所述目标星体相对于所述坐标原点的目标运行轨迹转换为所述目标星体相对于所述用户位置数据的目标运行轨迹；
57.基于相对于所述用户位置数据的目标运行轨迹确定观察方式。
58.示例性的，基于用户的位置数据，即，结合地球的自转与公转，将所述目标星体相对于所述坐标原点的目标运行轨迹转换为所述目标星体相对于所述用户位置数据的目标运行轨迹，用户的位置数据为经纬数据。
59.在一种可能的实施方式中，在所述基于所述观察方式对所述目标星体完成观察的步骤之前，还包括：
60.基于所述目标星体相对于所述用户位置数据的目标运行轨迹和所述用户位置数据验证所述观察方式是否能够实现。
61.在一种可能的实施方式中，所述基于所述目标星体相对于所述用户位置数据的目标运行轨迹和所述用户位置数据验证所述观察方式是否能够实现的步骤，包括：
62.基于光线沿直线传播的原理判断所述用户位置数据对应的目标位置能否观察到所述目标星体相对于所述用户位置数据的目标运行轨迹上的任一点；
63.若目标位置能观察到所述目标星体相对于所述用户位置数据的目标运行轨迹上的任一点，则所述观察方式能够实现，继续基于所述观察方式对所述目标星体完成观察；
64.若目标位置不能观察到所述目标星体相对于所述用户位置数据的目标运行轨迹上的任一点，则停止基于所述观察方式对所述目标星体完成观察。
65.示例性的，避免在所述时间数据下，无法完成对目标星体的观测，即，地球为不透明球体，若目标星体的目标运动轨迹与目标位置分别处在地球的两侧，由于光线被阻挡，则无法完成观察。
66.在一种可能的实施方式中，所述方法还包括：
67.若目标位置不能观察到所述目标星体相对于所述用户位置数据的目标运行轨迹上的任一点，则基于所述用户位置数据和所述目标星体相对于所述坐标系原点的完整运行轨迹计算用户可观察时间。
68.示例性的，若目标星体的目标运动轨迹与目标位置分别处在地球的两侧，无法完成观察时，可以基于地球的自转参数与公转参数计算出目标星体的目标运动轨迹可以被目
标位置的用户观测的时间段，能够使得观察人员拥有参考的观测时间。
69.另一方面，如图2所示，本技术还提供了一种星体观察装置，所述装置包括：
70.数据采集模块201，获取用户请求信息，其中，所述用户请求信息包括目标星体名称、时间数据和用户位置数据；
71.数据获取模块202，用于基于所述目标星体名称获取目标星体的完整运行轨迹；
72.确定模块203，用于在所述完整运行轨迹中确定所述目标星体对应所述时间数据的目标运行轨迹；
73.修正模块204，用于根据所述用户位置数据与所述目标运行轨迹确定观察方式，其中，所述观察方式包括观察角度和观察方向；
74.观察模块205，用于基于所述观察方式对所述目标星体完成观察。
75.另一方面，如图3所示，本技术还提供了一种星体观察装置，所述装置包括：
76.镜筒结构装置1、数码目镜电路模组结构装置2、传动结构装置3、固定结构装置4；
77.其中，所述数码目镜电路模组结构装置2置于所述镜筒结构装置1上，所述镜筒结构1装置通过传动结构装置3连接所述固定结构装置4。
78.具体的，如图3所示，传动结构装置3包括第一转动结构31、第二转动结构32、第一延伸臂33、第二延伸臂34和驱动扶手35，其中第一转动结构31的底座连接在固定结构装置4的顶部，第一转动结构31的转动端与第二转动结构32的底座连接，第二转动结构32的转动结构与第一延伸臂33的第一端连接，第一延伸臂33的第二端连接第二延伸臂34的第一端，第二延伸臂34的第二端连接辅助目镜，辅助目镜的观察方向与镜筒结构装置1方向平行，第二延伸臂34的延伸方向为斜上方向；第一转动结构31的转动轴芯垂直布置，第二转动结构32的转动中心水平布置，第一延伸臂33的延伸方向与辅助目镜同向设置；驱动扶手35安装在第二延伸臂34的第二端。
79.在一种可能的实施方式中，所述传动结构装置设置有转向传动电路模组，所述数码目镜电路装置的控制电路模组通过导线与所述传动电路模组的主控电路模组连接，用以控制所述传动结构装置。
80.在一种可能的实施方式中，所述数码目镜电路模组结构装置内设置有对焦传动电路模组和光学系统模组，所述对焦传动电路模组和所述光学系统模组用以调节所述数码目镜电路模组结构装置的观察效果。
81.示例性的，包含镜筒结构装置、数码目镜电路模组结构装置、光学系统模组、传动结构装置、转向传动电路模组、对焦传动电路模组、对焦传动电机模组、固定结构装置。其中数码目镜电路装置由wifi模组电路、主控电路模组、摄像头电路模组组成，传动电路模组由传动电机模组、控制电路模组、电池组件组成，数码目镜电路装置的控制电路模组通过导线和传动电路模组的主控电路模组连接。其中光学系统模组主要由光学物镜组成。光学系统模组、数码目镜电路模组结构装置、对焦传动电路模组装置于镜筒结构装置上，传动结构装置、转向传动电路模组、装置于固定结构装置上。
82.使用时，通过镜筒结构装置上的开关进行电路开启，通过专用的app软件同数码目镜电路装置中的wifi模组电路进行连接从而控制该天文望远镜的操作。数码目镜电路装置中的摄像头电路模组把观察的画面实时通过wifi电路模组传输给app软件，app软件可通过软件操作该天文望远镜的对焦电路模组进行操作对焦，同时可以操作传动电路模组对该天
文望远镜的方位进行调整，app软件中内置固定的星球目标，可以进行软件自动追踪星球从从而自动控制该天文望远镜的转向。app软件中可实时录像拍照。
83.为了克服现有天文望远镜的使用时转向操控不便、不便于记录观察事物的问题，本发明创造提供了一种基于数码观看，无线控制转向的天文望远镜。其硬件部分包含了镜筒结构装置、数码目镜电路模组结构装置、光学系统模组、传动结构装置、传动电路模组。其中数码目镜电路装置由wifi模组电路、主控电路模组、摄像头电路模组组成，传动电路模组由传动电机模组、控制电路模组、电池组件组成。该装置匹配对应的移动端控制app软件。使用时用用手机、平板种匹配的软件和该装置进行连接，通过app软件可以观察到该天文望远镜装置种的目标物体，同时可以通过app软件对该天文望远镜的方位进行调节控制。该app软件种具备固定设置的一些星球定位算法，支持自动控制寻星，app可通过无线信号传输控制天文望远镜装置追踪所设置的星球。app也支持实时录像、拍照功能。
84.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
85.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
86.所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
87.另外，在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
88.所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，rom)、随机存取存储器(random access memory，ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
89.最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本技术的具体实施方式，用以说明本技术的技术方案，而非对其限制，本技术的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本技术的保护
范围之内。因此，本技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。