CN102426012A - 用于天空观测的光电篱笆系统 - Google Patents

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赵长印
张晓祥
熊建宁
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Abstract

用于天空观测的光电篱笆系统，由以下几个分系统组成：成像分系统、时间分系统、图像采集与碎片检测分系统、定位分系统、数据处理分系统以及主控分系统；其中，成像分系统的输出分别接图像采集与碎片检测分系统和时间分系统；图像采集与碎片检测分系统的输出分别接定位分系统和主控分系统；主控分系统与数据处理分系统双向连接；定位分系统的输出接数据处理分系统；数据处理分系统的输出接图像采集与碎片检测分系统；时间分系统的输出也接图像采集与碎片检测分系统。本发明能够自动检测在其可视范围内的空间碎片、自动定位、自动对生成的结果进行身份确认，从而实现批量空间碎片编目。效率和性价比高，能够广泛地应用到空间碎片监测中。

Description

用于天空观测的光电篱笆系统
技术领域
本发明涉及一种光电篱笆，具体涉及一种用于天空观测的光电篱笆系统。它能够同时对批量空间碎片进行监视和编目，是一种高效率和性价比高的批量空间碎片监测设备。
背景技术
在科研、军事等许多领域，都需要对空间碎片进行监视，从而给出空间碎片的每一个瞬间在天空中的位置及其变化，确定空间碎片的运行轨道，从而获取空间碎片精确的信息，从而给在轨航天器的提供相关信息。
CCD的发明，替代了传统的照相观测，成为了空间碎片监视的有效手段之一。由于人类航天活动的增加，造成太空中的空间碎片越来越多，大于1厘米的空间碎片甚至达到了几万个，威胁到了在轨工作航天器的安全。为了获得这些空间碎片的信息，必须对其进行观测。传统的望远镜，一般只能在预报的引导下对单个空间碎片进行观测，这种观测方式已经不能适用空间碎片编目的要求。所以本光电篱笆系统就是基于这种背景下提出来的，它可以实现批量空间碎片的监视和编目，它可以自动检测在其可视范围内的空间碎片、自动定位、自动对生成的结果进行身份确认，从而实现批量空间碎片编目，达到对大量空间碎片监视的目的。
发明内容
本发明提供一种用于天空观测的光电篱笆系统，能够自动检测在其可视范围内的空间碎片、自动定位、自动对生成的结果进行身份确认，从而实现批量空间碎片编目。
完成上述发明任务的技术方案是，一种用于天空观测的光电篱笆系统，其特征在于，由以下几个分系统组成：成像分系统、时间分系统、图像采集与碎片检测分系统、定位分系统、数据处理分系统，以及主控分系统；其中，成像分系统的输出分别接图像采集与碎片检测分系统和时间分系统；图像采集与碎片检测分系统的输出分别接定位分系统和主控分系统；主控分系统与数据处理分系统双向连接；定位分系统的输出接数据处理分系统；数据处理分系统的输出接图像采集与碎片检测分系统；时间分系统的输出也接图像采集与碎片检测分系统。
上述六个分系统紧密配合从而完成批量空间碎片的监视和编目。更优化和更具体描述以上各步骤如下：
成像分系统由N个成像子系统组成。每一个成像子系统按照图像采集与碎片检测子系统要求在一定的时间内完成一定范围动态天区的监视（比如：1分钟内完成10度*10度天区的监视）。
时间分系统，根据成像分系统发送的图像开始曝光信号，用于记录N个空间碎片成像子系统的曝光中心时刻，并将曝光中心时刻发送给图像采集与碎片检测分系统，用于标注观测图像的时间标识。
图像采集与碎片检测分系统由N个图像采集与碎片检测子系统组成，每个图像与碎片检测子系统，接收主控分系统的指令，采集由成像分系统生成的CCD图像并且进行空间碎片的自动检测，提供给定位分系统使用。
定位分系统，接收图像采集与碎片检测分系统输入的空间碎片检测结果及对应的时间标识，输出空间碎片的定位结果，提供数据处理分系统使用。
数据处理分系统接收定位分系统输入的空间碎片定位资料进行空间碎片的身份识别，根据识别结果对空间碎片进行编目处理。
主控分系统是系统的控制中枢，发送观测命令、显示系统状态、采集空间碎片数据的个数等。
光电篱笆系统在主控分系统的控制下，各个分系统协调工作，实现批量空间碎片进行监测和编目，采集的图像、定位结果及编目结果通过显示系统显示出来，以及存储在计算机系统的存储介质中。
本发明提供一种光电篱笆系统，能够自动检测在其可视范围内的空间碎片、自动定位、自动对生成的结果进行身份确认，从而实现批量空间碎片编目。该系统的效率和性价比高，是一种很好的批量空间碎片监测设备，能够广泛地应用到空间碎片监测中。
附图说明
图1 为各装置组合成本发明系统的示意图。
具体实施方式
实施例1，参照图1：用于天空观测的光电篱笆系统，其特征在于，包括以下几个分系统：成像分系统、时间分系统、图像采集与碎片检测分系统、定位分系统、数据处理分系统，以及主控分系统；其中，成像分系统的输出分别接图像采集与碎片检测分系统和时间分系统；图像采集与碎片检测分系统的输出分别接定位分系统和主控分系统；主控分系统与数据处理分系统双向连接；定位分系统的输出接数据处理分系统；数据处理分系统的输出接图像采集与碎片检测分系统；时间分系统的输出也接图像采集与碎片检测分系统。成像分系统由N个成像子系统组成。每一个成像子系统监视一个固定的天区。其中，时间分系统用于记录N个空间碎片成像子系统的曝光中心时刻，用于空间碎片定位。图像采集与碎片检测分系统由N个图像采集与碎片检测子系统组成，每个图像与碎片检测子系统，接收主控分系统的指令，采集CCD图像并且进行空间碎片的自动检测，提供给定位分系统使用。定位分系统接收图像采集与碎片检测子系统输入的空间碎片检测结果，输出空间碎片的定位结果，供数据处理分系统使用。数据处理分系统接收定位分系统输入的空间碎片定位资料进行空间碎片的身份识别，根据识别结果对空间碎片进行编目处理。主控分系统是系统的控制中枢，发送观测命令、显示系统状态等。

Claims (7)

1. 一种用于天空观测的光电篱笆系统，其特征在于，由以下几个分系统组成：成像分系统、时间分系统、图像采集与碎片检测分系统、定位分系统、数据处理分系统，以及主控分系统；其中，成像分系统的输出分别接图像采集与碎片检测分系统和时间分系统；图像采集与碎片检测分系统的输出分别接定位分系统和主控分系统；主控分系统与数据处理分系统双向连接；定位分系统的输出接数据处理分系统；数据处理分系统的输出接图像采集与碎片检测分系统；时间分系统的输出也接图像采集与碎片检测分系统。
2. 根据权利要求1所述的用于天空观测的光电篱笆系统，其特征在于，所述的成像分系统由N个成像子系统组成；每一个成像子系统监视一个固定的天区。
3. 根据权利要求1所述的用于天空观测的光电篱笆系统，其特征在于，所述的时间分系统用于记录N个空间碎片成像子系统的曝光中心时刻，用于空间碎片定位。
4. 根据权利要求1所述的用于天空观测的光电篱笆系统，其特征在于，所述的图像采集与碎片检测分系统由N个图像采集与碎片检测子系统组成，每个图像与碎片检测子系统，接收主控分系统的指令，采集CCD图像并且进行空间碎片的自动检测，提供给定位分系统使用。
5. 根据权利要求1所述的用于天空观测的光电篱笆系统，其特征在于，所述的定位分系统接收图像采集与碎片检测子系统输入的空间碎片检测结果，输出空间碎片的定位结果，供数据处理分系统使用。
6. 根据权利要求1所述的用于天空观测的光电篱笆系统，其特征在于，所述的数据处理分系统接收定位分系统输入的空间碎片定位资料进行空间碎片的身份识别，根据识别结果对空间碎片进行编目处理。
7. 根据权利要求1~6之一所述的用于天空观测的光电篱笆系统，其特征在于，所述的主控分系统是系统的控制中枢，发送观测命令、显示系统状态、采集空间碎片数据的个数等。
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