(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210598618.7 (22)申请日 2022.05.30 (71)申请人 中国人民解 放军63660部队 地址 471000 河南省洛阳市086信箱F1 1分 箱 (72)发明人 李勇　吴琛　苟玺承　侯恩东　 叶虎　葛一雷　闫伟　韩燕　伍硕　 罗文杰　 (74)专利代理 机构 中国兵器 工业集团公司专利 中心 11011 专利代理师 王智红 (51)Int.Cl. G01C 21/00(2006.01) G01J 9/00(2006.01) G06T 7/60(2017.01)H04N 5/232(2006.01) (54)发明名称 一种基于云图比对的大气相干长度仪搜星 方法 (57)摘要 本发明公开一种基于云图比对的大气相干 长度仪快速搜星方法， 属于大气相干长度测量技 术领域。 本发 明通过机械旋转靶轮实现差分像运 动光路和全靶面光路在同一共轴视场下的自由 切换； 使用差分像运动光路进行大气相干长度测 量， 当目标恒星不满足测量条件需要换星时， 测 量系统切换至全靶面光路， 利用全天空成像技术 获取当前视场下的实时云背景图像， 再与待测恒 星进行相对位置比对， 找到未被云团遮挡的恒星 目标， 从而实现可测恒星目标的快速搜寻定位。 本发明充分考虑了在外场实际测量任务中， 由于 大范围云团遮挡造成的大气相干长度仪持续不 定位、 难以稳定测量的情况， 结合全天空成像技 术实时获取的云图和恒星观测表， 可实现目标恒 星快速切换。 权利要求书2页 说明书4页 附图3页 CN 115096285 A 2022.09.23 CN 115096285 A 1.一种基于云图比对的大气相干 长度仪搜星方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： S1.建立恒星观测顺序 根据测量系统布设的地理位置， 建立星图表， 并建立系统自动运行工作条件下最优的 恒星观测顺序， 按照恒星亮度依次递减排序； S2.开启自动测量 测试系统开机进入自动测量流程， 根据指定目标恒星位置， 调整系统初始指向进行跟 踪测量， 以全靶面视场搜寻恒星目标， 驱动机架将目标跟踪到靶面中心， 再切换到测量小视 场， 开展大气相干长度测量； 提取目标质心Xi＝(xi， yi， zi)， i＝1.2.3 …以目标差分运动的 计数结果， 计数 得出大气相干 长度的实测值； S3.判定当前目标 是否可测 跟踪测量过程中， 实时判断目标恒星i是否存在被云团遮挡(Xi∈A)； 若目标不被遮挡， 则目标 可测， 继续进行自动测量； 若测量仰角低于30 °， 目标亮度低于三等星， 或目标被云层遮挡， 则认为目标不可测， 进 入步骤S4； S4.获取云图分析图像 将测试系统切换至全靶面视场光路， 获取当前视场下的实时云图背景， 利用全天空成 像软件进 行大气背 景辐射矫正和图像算法处理， 得到 云图分析图像， 获取实时云图A在测量 系统当前指向和视场下的坐标关系： A＝A1∪A2∪A3…∪An A为当前视场下的总云团坐标 范围， A1、 A2…An为各子云团坐标 范围； S5.查找可测目标 比对S1中星图表与S4中云图分析图像的相对位置关系， 快速搜寻不被云团遮挡的恒星 目标； 对于备选目标j， 其质心 坐标为Xj＝(xj， yj， zj)， j＝＝1.2.3 …， 若 则判定目标 j处于当前视场的云团范围外， 作为可测目标， 以此得到不被云团遮挡的恒星， 并根据恒星 亮度得到优化的恒星观测顺序， 再转入S2和S3继续测量； S6.完成测量任务后， 退 出自动测量过程， 关闭测量系统； 所述测量系统， 包括 光路模块、 C CD相机和软件终端； 所述光路模块包括全靶面视场光路和差分像运动光路， 两条光路共用一个通光口径， 将两条光路固定在内部 机械旋转靶轮上， 通过旋转靶轮可实现两种光路的自由切换； 所述测试系统开机调整指向并定位到初始目标后， 开启自动测量， 使用差分像运动光 路开展大气相 干长度测量， 若测量过程中出现系统仰角过低、 目标亮度过低或被云团遮挡 等情况， 需要进行换星操作， 通过旋转靶轮切换至全靶面光路， 开展全天空成像测量， 获取 当前视场下 的实时云背景图像， 再与待测恒星进行相对位置比对， 实现可测恒星目标的快 速搜寻定位； 所述CCD相机， 用于接收进入通光口径的目标光束， 获取图像并生成测量数据； 软件终 端接收由CCD相机采集的测量数据， 依据软件的计算结果 发出控制指 令给光路模块， 用于选 择不同应用场景 下的相应功能； 软件终端由相干长度计算软件、 全天空成像软件、 跟踪控制软件、 云图比对软件构成，权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115096285 A 2其中全天空成像软件用于生成实时背 景云图， 通过跟踪控制软件用于望远镜的实时控制和 备选目标的快速定位， 云图比对软件将实时云图背景和恒星观测表进行坐标比对， 快速筛 选可供测量的目标恒星， 相干 长度计算软件 采用差分运动方法计算大气相干 长度。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115096285 A 3