CN110471338A - 一种多主机控制的天文望远镜系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种多主机控制的天文望远镜系统，包含第一个主控器，该主控器是：e1.通过与上述电机伺服控制器的数据交换，控制上述转台的两轴运动；e2.通过恒星标校作业，建立上述天文望远镜系统的指向模型，生成和存储该指向模型的数据；e3.根据上述指向模型数据，完成天球坐标系和上述望远镜系统坐标系之间的坐标转换；e4.控制上述望远镜系统指向指定的天体目标；e5.控制上述望远镜系统追踪指定的天体目标；f.第二个主控器或更多的主控器，它们至少具备上述e1、e3、e4、e5功能。优点是设计巧妙，使用方便，实现了多主控器的望远镜控制系统，而且多个主控器对同一望远镜系统（设备1）的控制，具备一致的特性和结果。
Description
技术领域
本发明涉及天文望远镜系统领域，具体涉及一种多主机控制的天文望远镜系统。
背景技术
传统上，一个自动化的望远镜系统（设备1），仅包含一台主控器A（部件130）。但是，在很多情况下，用户在操作设备1 时，有时需要同时使用多台主控器（部件130， 部件131）操作望远镜系统（设备1）。例如：
1. 用户使用一台智能手机作为主控器A（部件130）控制设备1；用户同时还希望使用一台个人计算机作为主控器B（部件131），来操作望远镜系统（设备1）。
2. 一个专业操作者用自己的智能手机（主控器A 130）完成了初始的，较困难的恒星标校作业（操作200），可以将获得的望远镜指向模型（数据300）分享给另外一个新手。这样，新手就可以用自己的智能手机（主控器B 131）直接使用望远镜系统（设备1），而不再需要亲自做对其有挑战性的恒星标校作业（操作200），使用者同时希望，用多个主控器操作望远镜系统时，能够得到一致的特性和结果，因此上述主控器A（部件130）和主控器B（部件131）应该使用相同的指向模型。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提出了一种多主机控制的天文望远镜系统，设计巧妙，使用方便，实现了多主控器的望远镜控制系统，而且多个主控器对同一望远镜系统（设备1）的控制，具备一致的特性和结果。
本发明的技术方案：
一种多主机控制的天文望远镜系统。
a. 包含一台天文望远镜。
b. 包含承载上述望远镜的两轴转台。
c. 驱动上述转台两轴的电机。
d. 控制上述电机的电机伺服控制器。
e. 第一个主控器，该主控器是。
e1. 通过与上述电机伺服控制器的数据交换，控制上述转台的两轴运动。
e2. 通过恒星标校作业，建立上述天文望远镜系统的指向模型，生成和存储该指向模型的数据。
e3. 根据上述指向模型数据，完成天球坐标系和上述望远镜系统坐标系之间的坐标转换。
e4. 根据指向模型数据，控制上述望远镜系统指向指定的天体目标。
e5. 根据指向模型数据，控制上述望远镜系统追踪指定的天体目标。
f. 第二个主控器或更多的主控器，它们至少具备上述e1、e3、e4、e5 功能。
g. 上述第一个主控器，上述第二个主控器或更多的主控器之间，相互交换上述的指向模型数据。
h. 上述第一个主控器在完成恒星标校作业后，将生成的指向模型数据传送给上述第二个主控器或更多的主控器，使得接收到这一数据的主控器具备上述e3、e4、e5 的能力，并且在执行e3、e4、e5 功能时，具备与第一个主控器一致的特性和结果。
所述的指向模型数据的传送，在上述第二个主控器和更多主控器之间进行。
所述的指向模型数据的传送，通过上述各个主控器之间的数据通讯的方式完成。
所述的指向模型数据的传送，通过读写可移除的存储媒介的方式完成。
所述的交换指向模型数据的操作，通过电机伺服控制器的通讯接口和电机伺服控制器的存储器完成。
所述的各个主控器具备相同的硬件，操作系统和软件。
所述的各个主控器具有不同的硬件，操作系统和软件。
一种典型的的恒星标校作业流程是：
i.使用者操作主控器1（部件130），指挥转台(部件110)转动，令望远镜瞄准一颗已知的恒星；
ii.当恒星呈现在望远镜的视野中心时，使用者在主控器1上按一个按键确认；此时，主控器1计算出该恒星的时角和赤纬，并将电机伺服控制系统中的两轴位置，分别设定为该恒星的时角和赤纬；这样，就完成初步的恒星标校作业。
iii.完成初步的恒星标校作业后，主控器1可计算天空中不同位置的恒星n的时角和赤纬，然后指令转台运动到这些时角和赤纬而令望远镜指向这些恒星n；指向结果可能会有少许的偏差，用户用主控器1操作转台，将恒星置于望远镜的视野中心，然后按键确认；此时，主控器1计算和存储转台的位置读数与恒星n实际位置的偏差。
iv.对于恒星n目标附近的其他天体目标，其指向偏差是近似相同的；因此，下次寻找该恒星n附近的天体目标时，则可直接利用已经测量出的偏差值对望远镜的指向进行补偿，从而消除指向误差；对天空中不同的区域做相同的操作，则可测量出不同的区域的指向偏差，进而实现全天区的精确指向；这些不同天空区域的偏差数据，即构成了望远镜的指向模型数据（数据300）。
一种多主机控制的天文望远镜系统，它包括一台天文望远镜，承载上述望远镜的两轴转台， 驱动上述转台两轴的电机， 控制上述电机的电机伺服控制器，望远镜支架上安装有两轴转台，两轴转台后端分别安装有电机，电机伺服控制器安装在望远镜支架上，多主机控制的天文望远镜系统还包括至少一台主控器，主控器可拆卸安装在望远镜支架上，主控器通过信号线或无线信号连接电机伺服控制器，电机伺服控制器通过信号线连接驱动上述转台两轴的电机。
所述的主控器包括主控器A和主控器B；主控器A包括微处理器、两个数据交换接口、存储器，存储器内可存储指向模型数据；主控器B也包括微处理器、两个数据交换接口、存储器，存储器内可存储指向模型数据；电机伺服控制器包括微处理器、两个数据交换接口和马达控制电路；主控器A的微处理器通过数据交换接口与电机伺服控制器的微处理器的数据交换接口信号连接，主控器B的微处理器通过数据交换接口与电机伺服控制器的微处理器的数据交换接口信号连接；主控器A的微处理器通过数据交换接口与主控器B的微处理器的数据交换接口信号连接，可以将主控器A的存储器中的指向模型数据，传送到主控器B的存储器中指向模型数据的存储空间；所述的主控器A或者主控器B的微处理器控制连接存储器；所述的电机伺服控制器的微处理器控制连接马达控制电路。
本发明的优点是设计巧妙，使用方便，实现了多主控器的望远镜控制系统，而且多个主控器对同一望远镜系统（设备1）的控制，具备一致的特性和结果。
附图说明
图1是本发明的示意图。
图2是本发明的系统框图。
具体实施方式
参照附图1-2，一种多主机控制的天文望远镜系统。
包括一台自动化的天文望远镜系统（设备1）。
指向观测目标的望远镜（部件100）。
承载望远镜的转台（部件110）。
转台包括由电动机驱动的两根转轴（部件115，部件116）以及驱动相应电机的电机伺服控制系统（部件120）。
一台主控器1（部件130），用于完成以下任务：
a.与电机伺服控制系统（部件120）通过数据交换接口（部件121）交互作用，控制转台（部件110）的两根转轴(部件115，部件116)的转动位置和转动速度，读取这两根转轴的位置数据；这两根转轴的位置数据，构成了该望远镜系统（设备1）的位置坐标系。
b.存储和维护一个天体坐标数据库，并据此计算天体在天球坐标系统中的位置。
c.执行恒星标校作业（操作200），以便建立该望远镜系统（设备1）的指向模型（数据300），亦即该望远镜系统的位置坐标系与天球坐标系统的转换关系。
d.利用已建立的该望远镜系统的指向模型（数据300），控制望远镜系统（设备1）自动指向指定的天体目标，以及控制该望远镜系统（设备1）追踪指定的天体目标。
所述的恒星标校作业是：以赤道式望远镜为例，一种典型的恒星标校作业过程是这样的：
i.使用者操作主控器1（部件130），指挥转台(部件110)转动，令望远镜瞄准一颗已知的恒星；
ii.当恒星呈现在望远镜的视野中心时，使用者在主控器1上按一个按键确认；此时，主控器1计算出该恒星的时角和赤纬，并将电机伺服控制系统中的两轴位置，分别设定为该恒星的时角和赤纬；这样，就完成初步的恒星标校作业。
iii.完成初步的恒星标校作业后，主控器1可计算天空中不同位置的恒星n的时角和赤纬，然后指令转台运动到这些时角和赤纬而令望远镜指向这些恒星n；指向结果可能会有少许的偏差，用户可以用主控器1操作转台，将恒星置于望远镜的视野中心，然后按键确认；此时，主控器1可以计算和存储转台的位置读数与恒星n实际位置的偏差。
iv.对于恒星n目标附近的其他天体目标，其指向偏差是近似相同的；因此，下次寻找该恒星n附近的天体目标时，则可直接利用已经测量出的偏差值对望远镜的指向进行补偿，从而消除指向误差；对天空中不同的区域做相同的操作，则可测量出不同的区域的指向偏差，进而实现全天区的精确指向；这些不同天空区域的偏差数据，即构成了望远镜的指向模型数据（数据300）。
实现方法如下述：
1. 在第一个主控器A（部件130）上，配备1 个数据交换接口（部件140）,用于和第二个主控器B（部件131）交换数据。
2. 第二个主控器B（部件131）具备与第一个主控器1 相同的功能：在第二个主控器B（部件131）上，配备有1 个数据交换接口（部件141），可用于与第一个主控器A（部件130）交换数据；同时，主控器B 与望远镜的电机伺服控制系统（部件120）也可以通过数据交换接口（部件122）交互作用，实现对电机伺服控制系统（部件120）的控制。
3. 主控器A(部件130)完成恒星标较作业（操作200）后，将建立一个望远镜指向模型（数据300）。
4. 主控器A(部件130)将望远镜指向模型数据(数据300)，通过数据交换接口(部件140和部件141)，传送-复制到主控器B（部件131），生成在主控器B 上使用的指向模型数据301。完成这两个主控器的望远镜指向模型同步作业（操作201）。
5. 主控器B(部件131)获得望远镜指向模型数据的拷贝(指向模型数据301)后，由于使用相同的指向模型数据，主控器B（部件131）将获得与主控器A（部件130）同样的，对望远镜系统（设备1）的控制特性和结果。
其他声明：
1. 以上实现中说描述的数据交换接口（部件140， 141），数据交换接口（部件120，121），是便于说明实现方法的逻辑上的设备，在某些特定的实现中，这些逻辑设备可能共享同一物理设备，例如以太网接口，Wi-Fi 接口等。
2. 指向模型(数据300)从主控器A 到主控器B 的传送，也可以通过这样的方式进行：主控器A 将指向模型(数据300)写入一个存储媒介中，然后将该存储媒介从主控器A中取出并置入主控器B，主控器B 从该存储媒介中读取该指向模型(数据300)。
3. 指向模型(数据300)从主控器A 到主控器B 的传送，也可以通过这样的方式进行：主控器A 将指向模型(数据300)传送给电机伺服控制系统120，并存储在电机伺服控制系统120 的存储器中，然后主控器B 通过与电机伺服控制系统120 的通讯而获得指向模型数据。
4. 以上是以2 台主控器为例说明本发明的实现方法，一般人均可采用相似的方法，实现用更多的主控器控制望远镜系统(设备1)。
5. 有多种可能的恒星标校作业的实现方法，前文所述的恒星标校作业流程，仅为说明本发明而描述的其中一种典型方法。采用其他方法，也可生成相应的望远镜指向模型数据。本发明中的指向模型数据，泛指所有的用于协助望远镜精确指向目标所需的数据。
Claims (8)
1.一种多主机控制的天文望远镜系统，其特征在于，
a. 包含一台天文望远镜，
b. 包含承载上述望远镜的两轴转台，
c. 驱动上述转台两轴的电机，
d. 控制上述电机的电机伺服控制器，
e. 第一个主控器，该主控器是：
e1. 通过与上述电机伺服控制器的数据交换，控制上述转台的两轴运动；
e2. 通过恒星标校作业，建立上述天文望远镜系统的指向模型，生成和存储该指向模型的数据；
e3. 根据上述指向模型数据，完成天球坐标系和上述望远镜系统坐标系之间的坐标转换；
e4. 根据指向模型数据，控制上述望远镜系统指向指定的天体目标；
e5. 根据指向模型数据，控制上述望远镜系统追踪指定的天体目标；
f. 第二个主控器或更多的主控器，它们至少具备上述e1、e3、e4、e5 功能；
g. 上述第一个主控器，上述第二个主控器或更多的主控器之间，相互交换上述的指向模型数据；
h. 上述第一个主控器在完成恒星标校作业后，将生成的指向模型数据传送给上述第二个主控器或更多的主控器，使得接收到这一数据的主控器具备上述e3、e4、e5 的能力，并且在执行e3、e4、e5 功能时，具备与第一个主控器一致的特性和结果。
2.根据权利要求1 所述的一种多主机控制的天文望远镜系统，其特征在于，所述的指向模型数据的传送，在上述第二个主控器和更多主控器之间进行。
3.根据权利要求1 所述的一种多主机控制的天文望远镜系统，其特征在于，所述的指向模型数据的传送，通过上述各个主控器之间的数据通讯的方式完成。
4.根据权利要求1 所述的一种多主机控制的天文望远镜系统，其特征在于，所述的指向模型数据的传送，通过读写可移除的存储媒介的方式完成。
5.根据权利要求1 所述的一种多主机控制的天文望远镜系统，其特征在于，所述的交换指向模型数据的操作，通过电机伺服控制器的通讯接口和电机伺服控制器的存储器完成。
6.根据权利要求1 所述的一种多主机控制的天文望远镜系统，其特征在于，所述的各个主控器具备相同的硬件，操作系统和软件。
7.根据权利要求1 所述的一种多主机控制的天文望远镜系统，其特征在于，所述的各个主控器具有不同的硬件，操作系统和软件。
8.根据权利要求1 所述的一种多主机控制的天文望远镜系统，其特征在于，所述的恒星标校作业是：
i.使用者操作主控器1（部件130），指挥转台(部件110)转动，令望远镜瞄准一颗已知的恒星；
ii.当恒星呈现在望远镜的视野中心时，使用者在主控器1上按一个按键确认；此时，主控器1计算出该恒星的时角和赤纬，并将电机伺服控制系统中的两轴位置，分别设定为该恒星的时角和赤纬；这样，就完成初步的恒星标校作业；
iii.完成初步的恒星标校作业后，主控器1可计算天空中不同位置的恒星n的时角和赤纬，然后指令转台运动到这些时角和赤纬而令望远镜指向这些恒星n；指向结果可能会有少许的偏差，用户用主控器1操作转台，将恒星置于望远镜的视野中心，然后按键确认；此时，主控器1计算和存储转台的位置读数与恒星n实际位置的偏差；
iv.对于恒星n目标附近的其他天体目标，其指向偏差是近似相同的；因此，下次寻找该恒星n附近的天体目标时，则可直接利用已经测量出的偏差值对望远镜的指向进行补偿，从而消除指向误差；对天空中不同的区域做相同的操作，则可测量出不同的区域的指向偏差，进而实现全天区的精确指向；这些不同天空区域的偏差数据，即构成了望远镜的指向模型数据（数据300）。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114280773A (zh) * | 2021-12-29 | 2022-04-05 | 刘新阳 | 天文望远镜校准方法及装置 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN202334667U (zh) * | 2011-08-12 | 2012-07-11 | 周乐充 | 基于Android手机控制的天文望远镜自动寻星与跟踪装置 |
| CN103837126A (zh) * | 2012-11-22 | 2014-06-04 | 施浒立 | 以天体位置作为标校基准的三维空间方向角测量装置及方法 |
| CN107272181A (zh) * | 2017-07-20 | 2017-10-20 | 中国科学院光电技术研究所 | 一种提高望远镜小区域指向精度的方法 |
| CN210244121U (zh) * | 2019-08-12 | 2020-04-03 | 南通斯密特森光电科技有限公司 | 一种多主机控制的天文望远镜系统 |
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN202334667U (zh) * | 2011-08-12 | 2012-07-11 | 周乐充 | 基于Android手机控制的天文望远镜自动寻星与跟踪装置 |
| CN103837126A (zh) * | 2012-11-22 | 2014-06-04 | 施浒立 | 以天体位置作为标校基准的三维空间方向角测量装置及方法 |
| CN107272181A (zh) * | 2017-07-20 | 2017-10-20 | 中国科学院光电技术研究所 | 一种提高望远镜小区域指向精度的方法 |
| CN210244121U (zh) * | 2019-08-12 | 2020-04-03 | 南通斯密特森光电科技有限公司 | 一种多主机控制的天文望远镜系统 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 杨建国: "数控机床热误差鲁棒建模新方法及实时补", 《制造技术与机床》, 30 June 1998 (1998-06-30), pages 8 - 10 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114280773A (zh) * | 2021-12-29 | 2022-04-05 | 刘新阳 | 天文望远镜校准方法及装置 |
| CN114280773B (zh) * | 2021-12-29 | 2024-04-26 | 刘新阳 | 天文望远镜校准方法及装置 |
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