WO2023163618A1 - Способ гидирования телескопа и устройство реализации способа - Google Patents

Способ гидирования телескопа и устройство реализации способа Download PDF

Info

Publication number
WO2023163618A1
WO2023163618A1 PCT/RU2023/050028 RU2023050028W WO2023163618A1 WO 2023163618 A1 WO2023163618 A1 WO 2023163618A1 RU 2023050028 W RU2023050028 W RU 2023050028W WO 2023163618 A1 WO2023163618 A1 WO 2023163618A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
field
guiding
objects
bright
observation
Prior art date
Application number
PCT/RU2023/050028
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Владимир Эльич ПАШКОВСКИЙ
Original Assignee
Владимир Эльич ПАШКОВСКИЙ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from RU2022104745A external-priority patent/RU2801636C1/ru
Application filed by Владимир Эльич ПАШКОВСКИЙ filed Critical Владимир Эльич ПАШКОВСКИЙ
Publication of WO2023163618A1 publication Critical patent/WO2023163618A1/ru

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B23/00—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B23/00—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
    • G02B23/02—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices involving prisms or mirrors
    • G02B23/04—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices involving prisms or mirrors for the purpose of beam splitting or combining, e.g. fitted with eyepieces for more than one observer

Definitions

  • the invention relates to the field of optical astronomy and is intended to ensure the operation of telescopes in the presence of bright fast-moving objects in the observation area.
  • Astronomical observations in the optical range are at risk from bright, fast-moving objects. Most often, these are low-orbiting satellites, which especially manifest themselves in the night sky at the beginning and end of the night.
  • the impact of such objects is manifested in various parts of the optical range, and primarily in the visible and infrared parts. It can also be aircraft equipped with signal lights, meteors, space or air objects of unknown origin. They interfere with both observations from the Earth and observations made from telescopes in space.
  • the impact of optical radiation from bright fast-moving objects can affect the guiding systems of telescopes and other astrophysical devices.
  • Guiding systems are known in which the accuracy of controlling the guiding system is improved by eliminating, in particular, electromagnetic interference.
  • An example is copyright certificate Sil-924671, publication 02/30/84, IPC C05B15 / 02
  • the author does not know of any examples of protecting telescope guidance systems from interference caused by bright fast moving objects.
  • the technical result of the invention is to increase the efficiency of a ground-based or space telescope by reducing the impact of optical radiation from bright fast-moving objects on the operation of the telescope's guiding system.
  • the method of guiding the telescope consists in the fact that initially the direction in the field of location of the reference stars used for guiding the telescope is determined. Set the radius of the field of observation to one - ten degrees more than the radius of the field of location of the reference stars.
  • An optical device is directed to the field of observation. The signal received by the optical device in the field of observation is processed, bright objects are fixed and their speed and direction of movement are determined. Of the fixed objects, those are selected whose speed and direction of motion indicate that they belong to the class of stars, and data on these objects are used to guide the telescope.
  • the technical result is achieved as follows.
  • For telescope guiding only objects belonging to the class of stars are selected, and thereby the influence of bright fast-moving objects is eliminated when determining the position of stars that are used as reference in the guiding process. Therefore, the telescope moves more smoothly, without possible unnecessary shifts from interference introduced by bright fast moving objects. The results of observations will be clearer due to the absence of unnecessary shifts away from the necessary trajectory of the telescope.
  • the method is characterized in that said optical device is mounted on a telescope.
  • the method is characterized in that an optical hydrogenation device is used as said optical device.
  • the device for implementing the method includes an optical observation device with an observation field radius of one to ten degrees greater than the radius of the reference star location field, a unit for determining the parameters of bright objects, a guiding unit, and a unit for determining the parameters of bright fast moving objects.
  • the output of the optical observation device is connected to the input of the block for determining the parameters of bright luminous objects, the output of which is connected to the input of the guiding block and the input of the block for determining the parameters of bright fast-moving objects.
  • the output of the block for determining the parameters of bright fast moving objects is connected to the second input of the guiding block, and the output of the guiding block is configured to be connected to the telescope guiding device.
  • the parameters of bright fast-moving objects that enter the field of view of the optical observation device are used to eliminate or reduce their impact on the guiding camera matrix and reduce the negative impact on the observation results.
  • the block for determining the parameters of bright fast-moving objects is additionally connected to the input of the optical observation device.
  • the observation parameters of the optical observation device in particular the frame rate and exposure, are selected, which provide the best conditions for selecting from the set of fixed objects those that belong to the class of stars, in particular, reference stars.
  • the reference star location field is part of the field of the photodetector matrix of the optical device, on which the projection of the observed celestial space is located, in which the reference stars are located.
  • the matrix of the photodetector of the optical observation device is a photosensitive matrix that fixes the optical signal coming from the optical system of the optical observation device to the photodetector.
  • the field of observation of the optical observation device is the field of the matrix of the photodetector of the optical observation device, on which there is a projection of the celestial space with a radius of one to ten degrees greater than the radius of the field where the reference stars are located.
  • Field radius - a value equal to the radius of the circle that describes the field of view of the optical observation device.
  • the field of observation may be round, rectangular, or some other shape.
  • FIG. 1 shows the installation diagram of the telescope 1 and the optical observation device 2.
  • FIG. 2 shows the field 8 for finding reference stars without applying the method.
  • FIG. 3 shows the field 8 of finding reference stars when applying the method.
  • FIG. 4 shows the observation field 9 of the optical observation device 2 and the field 8 for finding reference stars.
  • FIG. 5 is a block diagram of the implementation of the method and apparatus.
  • FIG. 6. shows a block diagram of the implementation of the method and device, in which the output of the block 6 for determining the parameters of bright fast moving objects is connected to the input of the optical observation device 2.
  • the method of guiding the telescope 1 in the presence of bright fast-moving objects 3 is carried out using an optical observation device 2.
  • the optical observation device 2 with the radius of the observation field 9 is one to ten degrees greater than the radius of the field 8 for finding the reference stars (Fig. 1 ), connected to the block 4 for determining the parameters of bright objects.
  • FIG. 1 Fig. 4 shows the possible trajectories 10 of the movement of bright fast-moving objects 3, for example, satellites, in the field 8 of finding reference stars and the field 9 of observation of the optical device 2.
  • the field 8 of finding the reference stars is significantly smaller in size than the field 9 of observation of the optical observation device 2.
  • the output of the optical observation device 2 is connected to the input of the block 4 for determining the parameters of bright objects.
  • those bright objects are distinguished, the speed and direction of movement of which indicate that they belong to the class of stars, and secondly, those objects are distinguished, the speed and direction of movement of which indicates that they belong to the class of space and aircraft.
  • the output of the block 4 for determining the parameters of bright objects is connected to the input of the block 6 for determining the parameters of bright fast-moving objects and the input of the guiding block 5, and the output of the block 6 for determining the parameters of bright fast-moving objects is connected to the second input of the guiding block 5.
  • Such objects have time to cross the field 8 of finding the reference stars in their entirety due to their high angular velocity.
  • their traces 11 can be superimposed on the images of reference stars 12 and make it difficult to determine the magnitude and direction of displacement of reference stars.
  • the observation field 9 of the optical observation device 2 is chosen to be wide. During the passage of the bright satellite 3 across the observation field 9, several images of this satellite are obtained using the optical observation device 2.
  • the frame rate of the camera of the surveillance device 2 is chosen such that the images of the satellites in each image look like lines having a complete length.
  • the width of the lines 11 will be determined by the brightness and speed of the satellite 3. Based on the images, using the block 6 for determining the parameters of bright fast moving objects, the speed and direction of the satellite 3 are determined.
  • a signal with the parameters of the reference stars 12 is sent to the block 5 for guiding.
  • Data on the parameters of bright fast-moving objects are also fed there, where all the data are processed to obtain data on the parameters of the reference stars 12.
  • the data on the movement of the reference stars 12 are used to generate a control signal for the guiding device 7 of the telescope 1 using methods known in the management of guiding systems. In this case, only images of reference stars 12 are used to control the guiding in the guiding field 12, as shown in FIG. 3. Otherwise, when guiding, the position of the stars 12 would be determined from the image shown in FIG. 2, which would inevitably lead to an incorrect determination of the position of the stars 12 at a given moment and the appearance of errors in the guidance process commands.
  • FIG. 4 shows traces of three bright fast-moving objects 3, in this case, satellites.
  • the track of the first satellite passes through the field 8 of finding reference stars.
  • the trace of the second satellite passes through the observation field 9 of the optical observation device 2, but does not fall into the field 8 of the location of the reference stars.
  • the track of the third satellite runs away from the field 9 of the optical observation device 2.
  • the proposed method and device allow timely detection of the first and second satellites. They protect the operation of the guiding device 7 of the telescope 1 from the impact of the first satellite.
  • the second and third satellites do not affect the guiding process.
  • the size of the observation field 9 of the optical observation device 2, bordering the field 8 of finding reference stars, is selected taking into account the following parameters: the expected angular velocity of the movement of bright fast-moving objects; at a high speed of such objects, the radius of the observation field 9 of the optical observation device 2 should be chosen higher; this is necessary to take multiple snapshots of such an object; the frame rate at which the optical surveillance device 2 takes pictures; at a high frame rate, the radius of the observation field 9 of the optical observation device 2 may be lower; a high frame rate allows you to get the required number of frames in less time, that is, for a shorter distance that a bright fast-moving object 3 travels; the number of shots required to determine the parameters of a bright fast-moving object 3 (at least two for objects of high brightness, at least three for objects of medium and low brightness); if necessary get more shots, the radius of the observation field 9 of the optical observation device 2 will be higher; more shots allows you to better capture subjects with insufficient brightness or variable brightness; the exposure time of these frames, which makes
  • the combination of these conditions determines the radius of the observation field 9 of the optical observation device 2, it must be one to ten degrees greater than the radius of the field 8 of the location of the reference stars.
  • the radius of the observation field 9 of the optical observation device 2 must not be excessive. Excessive radius of the observation field 9 is also unacceptable because it leads to the appearance of geometric distortions of the image.
  • the parameters of the bright fast moving objects 3 determined by the bright fast moving object parameter determination unit 6 are used to control the operation mode of the optical observation device 2.
  • the speed of bright objects is unknown or differs significantly from the expected one, it may be difficult to determine their parameters using the guiding unit 5.
  • traces 11 of bright fast-moving objects, in particular satellites, in the images obtained by the optical observation device 2 may be in the form of segments of too large or, on the contrary, of insufficient length. As a result, the accuracy of determining the speed or direction of movement of objects is reduced. Insufficient width of segments also makes it difficult to determine the speed and direction of movement.
  • the signal with the motion parameters of bright fast-moving objects 3 coming from the output of the block 6 for determining the parameters of bright fast-moving objects to the input of the optical observation device 2 changes the frame rate and exposure by a value that provides the best conditions for determining the parameters of bright objects.
  • the device 13 for implementing the method includes an optical observation device 2, a block 4 for determining the parameters of bright objects, a guiding block 5 and a block 6 for determining the parameters of bright fast-moving objects.
  • Optical observation device 2, blocks 4, 5, 6 can be combined with each other in one or another configuration. They can also be combined into a single device 13 for implementing the method.
  • Connecting all devices and blocks to each other can be done in various ways. Including by wire, fiber-optic communication line, IR channel, radio channel, Wi-Fi channel or other wireless communication.
  • the described method and device can be used to protect against exposure to bright fast-moving interference in any part of the optical range, including visible and infrared.
  • the method and apparatus described above can also be applied to guiding telescopes located in outer space.
  • the distance between a space telescope and a bright fast-moving object, such as a satellite can be tens of kilometers.
  • the impact of satellites passing in relative proximity to space telescopes, compared to their impact on ground-based telescopes, can be more rapid and significant. In such a situation, in order to timely detect a passing satellite and determine its parameters, it is necessary to set the maximum possible radius of the observation field 9 of the optical observation device 2.
  • the method of telescope guiding and the device for its implementation can be effectively used in existing observation systems in astronomy, both professional and amateur.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Astronomy & Astrophysics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Navigation (AREA)

Abstract

Обеспечивает повышение эффективности работы телескопа путем снижения воздействия ярких быстродвижущихся объектов. Первоначально определяют направление на поле нахождения опорных звезд. Устанавливают радиус поля наблюдения на один – десять градусов больше, чем радиус поля нахождения опорных звезд. Направляют на поле наблюдения оптическое устройство. Обрабатывают сигнал, полученный оптическим устройством, фиксируют яркие объекты и определяют их скорость и направление движения. Из зафиксированных объектов выделяют те, скорость движения и направление объектов относящихся к классу звезд, и используют данные для гидирования телескопа. Устройство включает оптическое устройство с радиусом поля наблюдения на один - десять градусов больше, чем радиус поля нахождения опорных звезд, блок определения параметров ярких объектов, блок гидирования, блок определения параметров ярких быстродвижущихся объектов.

Description

СПОСОБ ГИДИРОВАНИЯ ТЕЛЕСКОПА И УСТРОЙСТВО РЕАЛИЗАЦИИ СПОСОБА
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Изобретение относится к области оптической астрономии и предназначено для обеспечения работы телескопов при наличии в области наблюдения ярких быстродвижущихся объектов.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Астрономические наблюдения в оптическом диапазоне подвержены риску воздействия ярких быстродвижущихся объектов. Чаще всего это низкоорбитальные спутники, которые особенно проявляют себя на ночном небе в начале и конце ночи. Воздействие таких объектов проявляется в различных частях оптического диапазона и прежде всего в видимой и инфракрасной частях. Это также могут быть самолёты, оснащённые сигнальными огнями, метеоры, космические или воздушные объекты неизвестного происхождения. Они создают помехи как для наблюдений с Земли, так и наблюдений, которые проводят с телескопов, размещенных в космосе. Воздействие оптического излучения со стороны ярких быстродвижущихся объектов может сказываться на системах гидирования телескопов и других астрофизических устройств.
Известны системы гидирования, в которых повышается точность управления системой гидирования путем исключения, в частности, электромагнитных помех. Примером может служить авторское свидетельство Sil-924671 , публикация 30.02.84, МПК С05В15/02
Примеров защиты систем гидирования телескопов от помех, вызываемых яркими быстродвижущимися объектами, автору не известно.
Наиболее близким является решение по заявке WO2015100738, публикация 09.07.2015, МПК G01 С-021 /02, где описана автоматическая система астрономических наблюдений, состоящая из астрономического телескопа, серводвигателя наведения на звезды для управления астрономическим телескопом и системы управления. Также предоставляется автоматический метод астрономических наблюдений. При использовании системы и метода наблюдения выполняются автоматическое начальное обнаружение, автоматическая фокусировка и сохранение изображений, реализуется автоматическое астрономическое наблюдение, может быть реализован процесс автоматического начального обнаружения без калибровки, быстрая автоматическая фокусировка может быть адаптивно реализована, тем самым удовлетворяя потребности в наблюдение, хранение и обмен небесным изображением.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Техническим результатом изобретения является повышение эффективности работы наземного или космического телескопа за счет снижения воздействия оптического излучения со стороны ярких быстродвижущихся объектов на работу системы гидирования телескопа.
Способ гидирования телескопа заключается в том, что первоначально определяют направление на поле нахождения опорных звезд, используемых для гидирования телескопа. Устанавливают радиус поля наблюдения на один - десять градусов больше, чем радиус поля нахождения опорных звезд. Направляют на поле наблюдения оптическое устройство. Обрабатывают сигнал, полученный оптическим устройством в поле наблюдения, фиксируют яркие объекты и определяют их скорость и направление движения. Из зафиксированных объектов выделяют те, скорость и направление движения которых указывают на то, что они относятся к классу звезд, и используют данные об этих объектах для гидирования телескопа.
Таким образом, технический результат достигается следующим. Для гидирования телескопа выделяют только объекты, относящиеся к классу звезд, и тем самым устраняют воздействие ярких быстродвижущихся объектов при определении положения звезд, которые используются как опорные в процессе гидирования. Поэтому телескоп перемещается более плавно, без возможных лишних смещений от помех, вносимых яркими быстродвижущимися объектами. Результаты наблюдений будут более четкими из-за отсутствия лишних смещений в сторону от необходимой траектории движения телескопа.
В частности, способ характеризуется тем, что указанное оптическое устройство устанавливают на телескопе. Кроме того, способ характеризуется тем, что в качестве указанного оптического устройства используют оптическое устройство гидрирования.
Устройство реализации способа включает оптическое устройство наблюдения с радиусом поля наблюдения на один - десять градусов больше, чем радиус поля нахождения опорных звезд, блок определения параметров ярких объектов, блок гидирования, блок определения параметров ярких быстродвижущихся объектов. При этом выход оптического устройства наблюдения подключен ко входу блока определения параметров ярких светящихся объектов, выход которого подключен ко входу блока гидирования и входу блока определения параметров ярких быстродвижущихся объектов. Выход блока определения параметров ярких быстродвижущихся объектов подключен ко второму входу блока гидирования, а выход блока гидирования выполнен с возможностью подключения к устройству гидирования телескопа.
Таким образом параметры ярких быстродвижущихся объектов, которые попадают в поле наблюдения оптического устройства наблюдения, используют, чтобы устранить или снизить их воздействие на матрицу гидирующей камеры и уменьшить негативное воздействие на результаты наблюдений.
В частности, в данном устройстве блок определения параметров ярких быстродвижущихся объектов дополнительно подключен ко входу оптического устройства наблюдения.
Таким образом выбирают параметры наблюдения оптического устройства наблюдения, в частности частоту кадров и экспозицию, которые обеспечивают наилучшие условия для выделения из множества зафиксированных объектов таких, которые относятся к классу звезд, в частности, опорные звезды.
Термины и определения, применяемые в данном изобретении.
Поле нахождения опорных звезд - часть поля матрицы фотоприемного устройства оптического устройства, на котором находится проекция наблюдаемого небесного пространства, в котором находятся опорные звезды.
Матрица фотоприемного устройства оптического устройства наблюдения - светочувствительная матрица, которая производит фиксацию оптического сигнала, поступающего с оптической системы оптического устройства наблюдения на фотоприемное устройство. Поле наблюдения оптического устройства наблюдения - поле матрицы фотоприемного устройства оптического устройства наблюдения, на котором находится проекция небесного пространства радиусом на один - десять градусов больше, чем радиус поля нахождения опорных звезд.
Радиус поля - величина, равная радиусу окружности, которая описывает поле наблюдения оптического устройства наблюдения. Поле наблюдения может быть круглым, прямоугольным или иной формы.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На Фиг. 1 представлена схема установки телескопа 1 и оптического устройства 2 наблюдения.
На Фиг. 2 показано поле 8 нахождения опорных звезд без применения способа.
На Фиг. 3 показано поле 8 нахождения опорных звезд при применении способа.
На Фиг. 4 показано поле 9 наблюдения оптического устройства 2 наблюдения и поле 8 нахождения опорных звезд.
На Фиг. 5 представлена блок-схема реализации способа и устройства.
На Фиг. 6. представлена блок-схема реализации способа и устройства, в котором выход блока 6 определения параметров ярких быстродвижущихся объектов подключен ко входу оптического устройства 2 наблюдения.
ВАРИАНТЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Способ гидирования телескопа 1 при наличии ярких быстродвижущихся объектов 3 (Фиг. 1 ) осуществляется с помощью оптического устройства 2 наблюдения.
Оптическое устройство 2 наблюдения с радиусом поля 9 наблюдения на один - десять градусов больше, чем радиус поля 8 нахождения опорных звезд (Фиг. 1 ), подключено к блоку 4 определения параметров ярких объектов.
Первоначально определяют направление на поле 8 нахождения опорных звезд. На телескопе 1 устанавливают оптическое устройство 2 наблюдения. На Фиг. 1 , Фиг. 4 показаны возможные траектории 10 движения ярких быстродвижущихся объектов 3, например, спутников, в поле 8 нахождения опорных звезд и поле 9 наблюдения оптического устройства 2.
Поле 8 нахождения опорных звезд существенно меньше по размеру, чем поле 9 наблюдения оптического устройства 2 наблюдения.
Выход оптического устройства 2 наблюдения подключен ко входу блока 4 определения параметров ярких объектов. В данном блоке 4, во-первых, выделяют те яркие объекты, скорость и направление движения которых указывают на то, что они относятся к классу звезд, а во-вторых, выделяют те объекты, скорость и направление движения которых указывает на то, что они относятся к классу космических и летательных аппаратов.
К выходу блока 4 определения параметров ярких объектов подключен вход блока 6 определения параметров ярких быстродвижущихся объектов и вход блока 5 гидирования, а выход блока 6 определения параметров ярких быстродвижущихся объектов подключен ко второму входу блока 5 гидирования.
Следы 11 ярких быстродвижущихся объектов 3, например, спутников, выглядят на снимках матрицы фотоприемного устройства оптического устройства 2 наблюдения, как правило, как прямые линии, пересекающие от края до края поле 8 нахождения опорных звезд 12 (Фиг. 2). Такие объекты за время экспозиции кадра успевают пересечь поле 8 нахождения опорных звезд целиком по причине их высокой угловой скорости. Их следы 11 в результате могут накладываться на изображения опорных звезд 12 и затруднять определение величины и направления смещения опорных звёзд. Поле наблюдения 9 оптического устройства 2 наблюдения выбирают широким. За время прохода яркого спутника 3 по полю наблюдения 9 получают при помощи оптического устройства 2 наблюдения несколько снимков этого спутника. Частоту кадров камеры устройства наблюдения 2 выбирают такой, чтобы изображения спутников на каждом снимке выглядели как линии, имеющие законченную длину. Ширина линий 11 будет определяться яркостью и скоростью спутника 3. На основании снимков при помощи блока 6 определения параметров ярких быстродвижущихся объектов определяют скорость и направление движения спутника 3.
С выхода блока 4 определения параметров ярких объектов подают сигнал с параметрами опорных звезд 12 на блок 5 гидирования. Туда же подаются данные о параметрах ярких быстродвижущихся объектов, где все данные обрабатываются для получения данных о параметрах опорных звезд 12. Далее при помощи блока 5 гидирования используют данные о перемещении опорных звезд 12 для формирования сигнала управления устройством 7 гидирования телескопа 1 с помощью способов, известных в управлении системами гидирования. При этом для управления гидированием в поле гидирования 12 используются только изображения опорных звезд 12, как показано на Фиг. 3. В противном случае при гидировании положение звезд 12 определялось бы по изображению, приведенному на Фиг. 2, что неизбежно привело бы к неверному определению положения звезд 12 в данный момент и появлению ошибок в командах процесса гидирования.
На Фиг. 4 показаны следы трёх ярких быстродвижущихся объектов 3, в данном случае спутников. След первого спутника проходит через поле 8 нахождения опорных звезд. След второго спутника проходит через поле 9 наблюдения оптического устройства 2 наблюдения, но не попадает в поле 8 нахождения опорных звезд. След третьего спутника проходит в стороне от поля 9 оптического устройства 2 наблюдения. Предлагаемые способ и устройство позволяют своевременно обнаружить первый и второй спутники. Они защищают работу устройства 7 гидирования телескопа 1 от воздействия первого спутника. Второй и третий спутники не оказывают воздействия на процесс гидирования.
Размер поля 9 наблюдения оптического устройства 2 наблюдения, окаймляющего поле 8 нахождения опорных звезд, выбирается с учетом следующих параметров: ожидаемой угловой скорости движения ярких быстродвижущихся объектов; при высокой скорости таких объектов радиус поля 9 наблюдения оптического устройства 2 наблюдения следует выбирать выше; это необходимо для выполнения нескольких снимков такого объекта; частоты кадров, с которой производит съемку оптическое устройство 2 наблюдения; при высокой частоте кадров радиус поля 9 наблюдения оптического устройства 2 наблюдения может быть ниже; высокая частота кадров позволяет получить необходимое количество кадров за меньшее время, то есть за меньшее расстояние, которое проходит яркий быстродвижущийся объект 3; количества снимков, необходимых для определения параметров яркого быстродвижущегося объекта 3 (не менее двух для объектов высокой яркости, не менее трех для объектов средней и слабой яркости); если необходимо получить больше снимков, радиус поля 9 наблюдения оптического устройства 2 наблюдения будет выше; большее количество снимков позволяет выполнить более качественную съемку объектов с недостаточной яркостью или переменной яркостью; времени экспозиции этих кадров, позволяющего получить на снимках изображения светящихся объектов, на основании которых можно определить их скорость и направление движения с достаточной точностью; кадры с большей экспозицией позволяют получить изображения большего размера и определить параметры с большей точностью; при этом необходимое время нахождения объекта в поле наблюдения возрастет, по этой причине для снимков с большей экспозицией радиус поля наблюдения 9 оптического устройства 2 наблюдения следует выбирать выше; длительности интервала между кадрами, необходимого для обработки кадров и распознавания на них изображений ярких быстродвижущихся объектов 3 и звёзд 12; больший интервал позволяет провести обработку и распознавание с большей точностью; это также увеличит время, необходимое для съемки, поэтому радиус поля наблюдения 9 оптического устройства 2 наблюдения следует выбирать выше;
Совокупность этих условий определяет радиус поля 9 наблюдения оптического устройства 2 наблюдения, он должен на один-десять градусов превышать радиус поля 8 нахождения опорных звезд.
Увеличение поля 9 наблюдения нежелательно. Как видно из Фиг. 4, оно приведёт к увеличению количества объектов, траектории которых хотя и не затрагивают поле 8 нахождения опорных звезд, но в силу попадания в поле 9 наблюдения оптического устройства 2 наблюдения обрабатываются в блоке 4 определения параметров светящихся объектов. Это ведет к увеличению времени обработки параметров всех объектов, возникновению задержек в обработке и увеличению ошибки при определении направления и скорости движения звезд.
Для точного определения параметров движения спутников 3 необходимо использовать оптическое устройство 2 наблюдения с высокой разрешающей способностью. По этой причине радиус поля 9 наблюдения оптического устройства 2 наблюдения не должен быть избыточным. Чрезмерный радиус поля 9 наблюдения недопустим также потому, что приводит к появлению геометрических искажений изображения.
В частном случае реализации способа, блок-схема которого показана на Фиг. 6, параметры ярких быстродвижущихся объектов 3, определенные при помощи блока 6 определения параметров ярких быстродвижущихся объектов, используются для управления режимом работы оптического устройства 2 наблюдения. В случае, когда скорость ярких объектов неизвестна или существенно отличается от ожидаемой, определение их параметров при помощи блока 5 гидирования может быть затруднено. В этом случае следы 11 ярких быстродвижущихся объектов, в частности спутников, на снимках, полученных оптическим устройством 2 наблюдения могут иметь форму отрезков слишком большой или, напротив, недостаточной длины. В результате точность определения скорости или направления движения объектов снижается. Недостаточная ширина отрезков также затрудняет определение скорости и направления движения. Это ведет к снижению точности определения скорости и направления движения опорных звезд 12 при помощи блока 5 гидирования. Сигнал с параметрами движения ярких быстродвижущихся объектов 3, поступающий с выхода блока 6 определения параметров ярких быстродвижущихся объектов на вход оптического устройства 2 наблюдения, изменяет частоту кадров и экспозицию съемки на величину, которая обеспечивает наилучшие условия для определения параметров ярких объектов.
Устройство 13 для реализации способа включает оптическое устройство 2 наблюдения, блок 4 определения параметров ярких объектов, блок 5 гидирования и блок 6 определения параметров ярких быстродвижущихся объектов.
Оптическое устройство 2 наблюдения, блоки 4, 5, 6 могут быть объединены между собой в той или иной конфигурации. Также они могут быть объединены в единое устройство 13 реализации способа.
Подключение всех устройств и блоков друг к другу может производиться различными способами. В том числе по проводам, волоконно-оптической линии связи, по ИК-каналу, радиоканалу, каналу Wi-Fi или другой беспроводной связи.
Излучение со стороны ярких объектов, которое представляет собой помеху работе систем гидирования телескопов, может иметь место на различных частотах оптического диапазона. Наибольшее влияние оказывает излучение в видимом и инфракрасном диапазоне. Описанные способ и устройство могут быть применены для защиты от воздействия ярких быстродвижущихся помех в любой части оптического диапазона, в том числе в видимой и инфракрасной.
Описанные выше способ и устройство могут также быть применены для гидирования телескопов, размещенных в космическом пространстве. Расстояние между космическим телескопом и ярким быстродвижущимся объектом, например спутником, может составлять десятки километров. Воздействие спутников, проходящих в относительной близости к космическим телескопам, в сравнении с их воздействием на телескопы наземного базирования, может быть более быстротечным и значительным. В такой ситуации для своевременного обнаружения проходящего спутника и определения его параметров необходимо устанавливать максимально возможный радиус поля 9 наблюдения оптического устройства 2 наблюдения.
ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ
Способ гидирования телескопа и устройство для его реализации могут быть эффективно использованы в существующих системах наблюдения в астрономии, как профессиональных, так и любительских.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ гидирования телескопа, заключающийся в том, что первоначально определяют направление на поле нахождения опорных звезд, используемых для гидирования телескопа, устанавливают радиус поля наблюдения на один - десять градусов больше, чем радиус поля нахождения опорных звезд, направляют на поле наблюдения оптическое устройство и обрабатывают сигнал, полученный оптическим устройством в поле наблюдения, фиксируют яркие объекты, и определяют их скорость и направление движения, из зафиксированных объектов, выделяют те, скорость движения и направление которых указывают на то, что они относятся к классу звезд, и используют данные об этих объектах для гидирования телескопа. Способ по п. 1 , характеризующийся тем, что указанное оптическое устройство устанавливают на телескопе. Способ по п. 1 , характеризующийся тем, что в качестве указанного оптического устройства используют оптическое устройство гидирования. Устройство реализации способа включающее оптическое устройство наблюдения с радиусом поля наблюдения на один - десять градусов больше, чем радиус поля нахождения опорных звезд, блок определения параметров ярких объектов, блок гидирования, блок определения параметров ярких быстродвижущихся объектов, при этом выход оптического устройства наблюдения подключен ко входу блока определения параметров ярких объектов, выход которого подключен ко входу блока гидирования и входу блока определения параметров ярких быстродвижущихся объектов, выход блока определения параметров ярких быстродвижущихся объектов подключен ко второму входу блока гидирования, а выход блока гидирования выполнен с возможностью подключения к устройству гидирования телескопа. Устройство по п.4, отличающееся тем, что блок определения параметров ярких быстродвижущихся объектов дополнительно подключен ко входу оптического устройства наблюдения.
PCT/RU2023/050028 2022-02-23 2023-02-15 Способ гидирования телескопа и устройство реализации способа WO2023163618A1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2022104745A RU2801636C1 (ru) 2022-02-23 Способ гидирования телескопа и устройство реализации способа
RU2022104745 2022-02-23

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023163618A1 true WO2023163618A1 (ru) 2023-08-31

Family

ID=87766519

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2023/050028 WO2023163618A1 (ru) 2022-02-23 2023-02-15 Способ гидирования телескопа и устройство реализации способа

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2023163618A1 (ru)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU964585A2 (ru) * 1980-12-17 1982-10-07 Предприятие П/Я А-1705 Оптическа след ща система астрономического телескопа
SU1228068A1 (ru) * 1984-01-06 1986-04-30 Предприятие П/Я А-1705 Фотоэлектрическа след ща система гидировани телескопа
US7982951B1 (en) * 2010-11-08 2011-07-19 Robert Innes Digital tracking platform for telescopes
WO2015100738A1 (zh) * 2014-01-04 2015-07-09 陈加志 一种自动天文观测系统及观测方法
RU172112U1 (ru) * 2017-02-07 2017-06-28 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт автоматики и электрометрии Сибирского отделения Российской академии наук (ИАиЭ СО РАН) Фотоэлектрическое устройство для системы гидирования солнечного телескопа

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU964585A2 (ru) * 1980-12-17 1982-10-07 Предприятие П/Я А-1705 Оптическа след ща система астрономического телескопа
SU1228068A1 (ru) * 1984-01-06 1986-04-30 Предприятие П/Я А-1705 Фотоэлектрическа след ща система гидировани телескопа
US7982951B1 (en) * 2010-11-08 2011-07-19 Robert Innes Digital tracking platform for telescopes
WO2015100738A1 (zh) * 2014-01-04 2015-07-09 陈加志 一种自动天文观测系统及观测方法
RU172112U1 (ru) * 2017-02-07 2017-06-28 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт автоматики и электрометрии Сибирского отделения Российской академии наук (ИАиЭ СО РАН) Фотоэлектрическое устройство для системы гидирования солнечного телескопа

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102008263B1 (ko) 융복합형 검지기 및 이를 이용한 교통 단속시스템
EP2816310B1 (en) Laser-aided passive seeker
US20160232410A1 (en) Vehicle speed detection
US20180137629A1 (en) Processing apparatus, imaging apparatus and automatic control system
EP3296684B1 (en) Seeker/designator handoff system for use in dual-mode guided missiles
US8243142B2 (en) Mobile object image tracking apparatus and method
US20210192250A1 (en) Object recognition device
EP3205972A1 (en) Metasurface optics for dual-mode seeker
RU120270U1 (ru) Комплекс контроля проезда пешеходных переходов
US20180003932A1 (en) Imaging system
RU2801636C1 (ru) Способ гидирования телескопа и устройство реализации способа
WO2023163618A1 (ru) Способ гидирования телескопа и устройство реализации способа
EP0597715A1 (en) Automatic aircraft landing system calibration
CN110488848A (zh) 无人机视觉引导自主着降方法及系统
JP4096539B2 (ja) 複合追尾センサ装置
RU2803762C2 (ru) Способ обеспечения работы телескопа и устройство для его реализации
WO2023163617A2 (ru) Способ обеспечения работы телескопа и устройство для его реализации
KR102667798B1 (ko) 광학 시스템을 이용한 위성 추적 방법 및 그를 위한 장치
US20200263958A1 (en) Active seeker head system
US6194723B1 (en) Method and system for protecting optoelectronic search and tracking equipment from an illumination
KR101924208B1 (ko) 시계 가변이 가능한 적외선 영상 센서 및 이를 포함하는 영상 호밍 장치
RU2754303C1 (ru) Способ снижения воздействия помех при съемке слабосветящихся объектов
JP2019068325A (ja) 動体追尾装置及びそのプログラム
KR101200560B1 (ko) 광각 감시 카메라의 영상 분석 장치, 시스템 및 방법
US7414568B2 (en) Low irradiance sensor with iterative angular resolution

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 23760468

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1