赤道仪用辅助系统及包含其的赤道仪的制作方法

专利2026-02-07  16


本发明属于赤道仪辅助设备,更具体地,涉及一种赤道仪用辅助系统及包含其的赤道仪。


背景技术:

1、赤道仪是广泛应用于天文观测与星空摄影的设备。由于地球的自转和公转,天体在天空中的位置是不断变化的。赤道仪可以通过旋转其极轴来跟踪天体的运动,使望远镜、相机或其他观测记录设备与天体保持恒定的角度,进而实现对运动天体的跟踪观测与记录。

2、在赤道仪投入使用之前,对极轴是一项重要的准备操作。对极轴操作具体为调整赤道仪的方位角和高度角,使赤道仪的极轴与地球的轴线平行并准确指向北天极或者南天极,其目的是为了使赤道仪的坐标系与地球的坐标系保持一致。

3、现有赤道仪的对极轴方法主要包括极轴望远镜对准、漂移法、使用指星笔对准、使用天文软件和采用极轴校准工具(例如电子极轴镜),然而,这些对极轴方法虽然均能够实现赤道仪的对极轴,但是仍然存在着以下不足:

4、漂移法操作非常繁琐,需要用户有较多的天文学知识,且对极轴耗时很长;极轴望远镜对准和使用指星笔对准同样需要用户自行寻找南北天极附近的相应天体,需要用户具备一定天文学知识,特别是在南半球,观察者需要寻找到的南天极附近的恒星的亮度较低,观察难度大,而且南北天极附近的恒星与真正的天极点之间仍然存在一定误差,需要进行修正;使用天文软件和极轴校准工具则需要增加图像获取及处理系统,体积大,成本高,使用繁琐;指星笔对极轴过程中,激光光束设射向空中,容易干扰其他人的拍摄。另外,上述所有方法均需要良好的天气条件和较小的光污染,这使得在日落前对准极轴(部分需要考虑日夜交替的星空延时摄影或白天追踪太阳),或用于对极轴的目标天体被云层遮挡时,又或者在山谷和室内等视场狭窄场景中进行对极轴几乎成为不可能。


技术实现思路

1、本发明的目的在于解决现有赤道仪的对极轴方法因涉及观察南北天极附近目标天体而操作难度大、耗时长的问题。

2、为了实现上述目的,本发明提供以下赤道仪用辅助系统及包含其的赤道仪。

3、根据本发明的第一方面,提供一种赤道仪用辅助系统,其包括:

4、加速度测量单元,用于检测赤道仪的直线加速度和角加速度;

5、磁场测量单元,用于检测所述赤道仪所在空间的磁场强度及方向;

6、处理单元,用于响应于输入的辅助对极轴指令,将获取自所述磁场测量单元的磁方位角角度传递给用户,且将获取自所述加速度测量单元的俯仰角角度传递给所述用户,所述磁方位角角度用于与所述赤道仪所在位置的地磁偏角角度共同确定所述赤道仪的方位角角度,所述俯仰角角度用于确定所述赤道仪的高度角角度。

7、作为可选的是,所述处理单元还用于:

8、响应于输入的极轴监控指令,将当前的磁方位角角度作为基准磁方位角角度,将当前的俯仰角角度作为基准俯仰角角度,若监测到后续获取的磁方位角角度相对于所述基准磁方位角角度的偏差值达到第一偏差值或者后续获取的俯仰角角度相对于所述基准俯仰角角度的偏差值达到第二偏差值,将重新对极轴的提示信息传递给所述用户。

9、作为可选的是,所述处理单元还用于:

10、在监测后续获取的磁方位角角度相对于所述基准磁方位角角度的偏差值的过程中,基于磁方位角角度的变化情况确定所述磁场测量单元是否受到外界磁场的干扰,若是,对所述磁场测量单元未受到外界磁场干扰前的最近一次的磁方位角角度和获取自所述加速度测量单元的磁方位角加速度值进行积分,以确定当前的磁方位角角度。

11、作为可选的是,所述处理单元还用于:

12、响应于输入的碰撞检测指令,基于获取自所述加速度测量单元的加速度信息判断所述赤道仪是否发生碰撞,若是,将碰撞告警信息传递给所述用户。

13、作为可选的是,所述辅助对极轴指令来自于所述用户的智能终端,所述智能终端还用于接收所述磁方位角角度和所述俯仰角角度;

14、或者,

15、所述处理单元包括:

16、输入子单元,用于将所述用户对于其的接触操作转换为所述辅助对极轴指令;

17、输出子单元,用于显示所述磁方位角角度和所述俯仰角角度。

18、根据本发明的第二方面,提供另一种赤道仪用辅助系统,其包括:

19、加速度测量单元,用于检测赤道仪的直线加速度和角加速度;

20、磁场测量单元,用于检测所述赤道仪所在空间的磁场强度及方向;

21、gps定位单元,用于获取所述赤道仪所在位置的经纬度信息;

22、处理单元,用于响应于输入的辅助对极轴指令,通过所述磁场测量单元获取磁方位角角度,通过所述gps定位单元获取经纬度信息,根据所述经纬度信息确定地磁偏角角度,根据所述磁方位角角度和所述地磁偏角角度确定所述赤道仪的方位角角度,并将所述赤道仪的方位角角度传递给用户,

23、以及,通过所述加速度测量单元获取俯仰角角度,根据所述俯仰角角度确定所述赤道仪的高度角角度,并将所述高度角角度传递给所述用户。

24、作为可选的是,所述处理单元还用于:

25、响应于输入的极轴监控指令,将当前的磁方位角角度作为基准磁方位角角度,将当前的俯仰角角度作为基准俯仰角角度,若监测到后续获取的磁方位角角度相对于所述基准磁方位角角度的偏差值达到第三偏差值或者后续获取的俯仰角角度相对于所述基准俯仰角角度的偏差值达到第四偏差值,将重新对极轴的提示信息传递给所述用户;

26、或者,

27、响应于输入的极轴监控指令,将当前的赤道仪方位角角度作为基准赤道仪方位角角度,将当前的赤道仪高度角角度作为基准赤道仪高度角角度,若监测到后续确定的赤道仪方位角角度相对于所述基准赤道仪方位角角度的偏差值达到第五偏差值或者后续确定的赤道仪高度角角度相对于所述基准赤道仪高度角角度的偏差值达到第六偏差值,将重新对极轴的提示信息传递给所述用户。

28、作为可选的是,所述处理单元还用于:

29、响应于输入的碰撞检测指令,基于获取自所述加速度测量单元的加速度信息判断所述赤道仪是否发生碰撞,若是,将碰撞告警信息传递给所述用户。

30、根据本发明的第三方面,提供再一种赤道仪用辅助系统,其包括:

31、加速度测量单元,用于检测赤道仪的直线加速度和角加速度;

32、磁场测量单元,用于检测所述赤道仪所在空间的磁场强度及方向;

33、gps定位单元,用于获取所述赤道仪所在位置的经纬度信息;

34、处理单元,用于响应于输入的辅助对极轴指令,通过所述磁场测量单元获取磁方位角角度,通过所述gps定位单元获取经纬度信息,根据所述经纬度信息确定地磁偏角角度,根据所述磁方位角角度和所述地磁偏角角度确定所述赤道仪的方位角角度,根据所述赤道仪的方位角角度生成并输出方位角调节信号,所述方位角调节信号用于使所述赤道仪的方位角调节为对准正北或者正南,

35、以及,通过所述加速度测量单元获取俯仰角角度,根据所述俯仰角角度确定所述赤道仪的高度角角度,根据所述赤道仪的高度角角度生成并输出高度角调节信号,所述高度角调节信号用于使所述赤道仪的高度角调节为与所述赤道仪所在位置的纬度相同。

36、作为可选的是,所述处理单元还用于:

37、响应于输入的极轴监控指令,将当前的赤道仪方位角角度作为基准赤道仪方位角角度,将当前的赤道仪高度角角度作为基准赤道仪高度角角度,并在监测到后续确定的赤道仪方位角角度相对于所述基准赤道仪方位角角度的偏差值达到第七偏差值时,则生成并输出方位角调节信号,以及在监测到后续确定的赤道仪高度角角度相对于所述基准赤道仪高度角角度的偏差值达到第八偏差值时,则生成并输出高度角调节信号。

38、根据本发明的第四方面,提供一种赤道仪,其包括赤道仪本体以及上述任一种赤道仪用辅助系统。

39、本发明的有益效果在于:

40、本发明的赤道仪用辅助系统,在用户输入辅助对极轴指令之后,处理单元将磁方位角角度和俯仰角角度反馈给用户,用户根据磁方位角角度和预获取的赤道仪所在位置的地磁偏角角度确定赤道仪的方位角角度,并根据俯仰角角度确定赤道仪的高度角角度。在确定了赤道仪的当前方位角角度和当前高度角角度之后,用户将赤道仪的方位角调节为对准正北或者正南,将赤道仪的高度角调节为与赤道仪所在位置的纬度相同,即可实现赤道仪的对极轴操作。

41、根据以上可知,在采用本发明的赤道仪用辅助系统进行赤道仪对极轴操作的过程中,无需用户观察南北天极附近目标天体,相应对极轴操作的操作难度小,耗时少。

42、本发明的其他特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。


技术特征:

1.一种赤道仪用辅助系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的赤道仪用辅助系统,其特征在于,所述处理单元还用于:

3.根据权利要求2所述的赤道仪用辅助系统,其特征在于,所述处理单元还用于:

4.根据权利要求1所述的赤道仪用辅助系统,其特征在于,所述处理单元还用于:

5.根据权利要求1所述的赤道仪用辅助系统,其特征在于,所述辅助对极轴指令来自于所述用户的智能终端,所述智能终端还用于接收所述磁方位角角度和所述俯仰角角度;

6.一种赤道仪用辅助系统,其特征在于,包括:

7.根据权利要求6所述的赤道仪用辅助系统,其特征在于,所述处理单元还用于:

8.根据权利要求6所述的赤道仪用辅助系统,其特征在于,所述处理单元还用于:

9.一种赤道仪用辅助系统,其特征在于,包括:

10.根据权利要求9所述的赤道仪用辅助系统,其特征在于,所述处理单元还用于:

11.一种赤道仪,其特征在于,包括赤道仪本体以及权利要求1-10任一项所述的赤道仪用辅助系统。


技术总结
本发明提供一种赤道仪用辅助系统及包含其的赤道仪。所述辅助系统包括:加速度测量单元,用于检测赤道仪的直线加速度和角加速度;磁场测量单元,用于检测赤道仪所在空间的磁场强度及方向;处理单元,用于响应于输入的辅助对极轴指令,将获取自磁场测量单元的磁方位角角度传递给用户,且将获取自加速度测量单元的俯仰角角度传递给用户,磁方位角角度用于与赤道仪所在位置的地磁偏角角度共同确定赤道仪的方位角角度,俯仰角角度用于确定赤道仪的高度角角度。所述赤道仪包括所述辅助系统。根据本发明,能够解决现有赤道仪的对极轴方法因涉及观察南北天极附近目标天体而操作难度大、耗时长的问题。

技术研发人员:王屴,周少阳,梁昊毓,李岚洋,黄芃超
受保护的技术使用者:星空原野(重庆)科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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