本發(fā)明屬于光電跟蹤測(cè)量領(lǐng)域，具體涉及一種光電跟蹤測(cè)量設(shè)備指向位置附近恒星實(shí)時(shí)搜索的方法。

背景技術(shù)：

在光電跟蹤測(cè)量領(lǐng)域，為精確得到目標(biāo)的位置數(shù)據(jù)，需要對(duì)光電跟蹤測(cè)量設(shè)備的系統(tǒng)誤差以及指向偏差進(jìn)行校正。但光電跟蹤測(cè)量設(shè)備的誤差會(huì)隨著時(shí)間而發(fā)生變化，因而需要定時(shí)進(jìn)行校正。由于恒星位置被認(rèn)為精度較高，一般可以用來(lái)標(biāo)校光電跟蹤測(cè)量設(shè)備的誤差，因而如果能夠在跟蹤目標(biāo)的時(shí)候，觀測(cè)到目標(biāo)周圍一定視場(chǎng)范圍內(nèi)恒星的位置，則可以實(shí)時(shí)或者準(zhǔn)實(shí)時(shí)校正系統(tǒng)誤差和指向偏差。而如何在跟蹤目標(biāo)的過(guò)程中，實(shí)時(shí)或者準(zhǔn)實(shí)時(shí)搜尋目標(biāo)周圍的恒星是解決此問(wèn)題的關(guān)鍵。

當(dāng)在實(shí)時(shí)跟蹤目標(biāo)同時(shí)進(jìn)行搜星時(shí)，需要解決三個(gè)問(wèn)題：

(1)由于目標(biāo)運(yùn)動(dòng)與恒星運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系，導(dǎo)致搜星需要判斷相互運(yùn)動(dòng)方向，速度等因素，尤其當(dāng)要預(yù)測(cè)某時(shí)間后恒星會(huì)進(jìn)入視場(chǎng)時(shí)，使得搜索恒星的復(fù)雜度大大增高；

(2)星表中的恒星位置不變，但和目標(biāo)位置不能直接進(jìn)行比對(duì)搜索，星表中恒星的平位置要轉(zhuǎn)換到目標(biāo)的地平系位置時(shí)，需要矯正歲差、章動(dòng)、周年視差、周年光行差、年自行以及觀測(cè)位置時(shí)間處理等，但當(dāng)恒星較多時(shí)，如果都進(jìn)行轉(zhuǎn)換所需要的時(shí)間較長(zhǎng)；

(3)搜索恒星的目的為對(duì)恒星的引導(dǎo)等操作，到搜索到恒星后，需要對(duì)恒星的位置進(jìn)行引導(dǎo)計(jì)算。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決實(shí)時(shí)跟蹤目標(biāo)同時(shí)搜索周圍恒星的目的，提出一種光電跟蹤測(cè)量設(shè)備指向位置實(shí)時(shí)恒星搜索方法。該方法將目標(biāo)位置轉(zhuǎn)換到第二赤道坐標(biāo)系內(nèi)，并在第二赤道坐標(biāo)系內(nèi)建立目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)特性。同時(shí)利用恒星位置在第二赤道坐標(biāo)系基本恒定的特點(diǎn)，計(jì)算在設(shè)備指向位置附近由于歲差、章動(dòng)等帶來(lái)的平位置和視位置之間的差別。然后以此差別對(duì)星表進(jìn)行修正并搜索相應(yīng)的恒星。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種光電跟蹤測(cè)量設(shè)備指向位置附近恒星實(shí)時(shí)搜索的方法，該方法實(shí)現(xiàn)步驟如下：

步驟(1)、光電跟蹤測(cè)量設(shè)備跟蹤目標(biāo)，將粗略指向偏差校正后目標(biāo)的地平系位置數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到第二赤道坐標(biāo)系內(nèi)的數(shù)據(jù)，對(duì)第二赤道坐標(biāo)系內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理得到目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)特性；

步驟(2)、設(shè)定第二赤道坐標(biāo)系內(nèi)的當(dāng)前位置為中心，當(dāng)需要預(yù)測(cè)時(shí)，計(jì)算T時(shí)間后目標(biāo)的位置，并以此位置為中心，設(shè)定中心位置為(RiAc，RiDc)；

步驟(3)、虛擬當(dāng)前位置有一顆年自行和視差都為零的恒星，計(jì)算平位置到第二赤道坐標(biāo)系之間的偏差，設(shè)為(ΔRiA，ΔRiD)；

步驟(4)、計(jì)算恒星星表內(nèi)的搜索中心和搜索范圍內(nèi)，搜索中心為(RiAc–ΔRiA，RiDc-ΔRiD)，假設(shè)搜索范圍為α，則星表內(nèi)搜索范圍為：

赤經(jīng)：[RiAc–ΔRiA-α/cos(RiDc-ΔRiD)， RiAc–ΔRiA+α/cos(RiDc-ΔRiD)]；

赤緯：[RiDc-ΔRiD-α， RiDc-ΔRiD+α]；

步驟(5)、對(duì)星表中的恒星進(jìn)行搜索，以距離星表中心最近的恒星作為最優(yōu)搜索結(jié)果，一旦選中恒星則鎖定恒星，并終止搜索流程；

步驟(6)、計(jì)算恒星在第二赤道坐標(biāo)系內(nèi)的位置和當(dāng)前目標(biāo)在第二赤道坐標(biāo)系內(nèi)位置的張角，以及恒星及目標(biāo)之間的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，一旦恒星運(yùn)動(dòng)出探測(cè)器視場(chǎng)，則重新進(jìn)行恒星搜索過(guò)程；當(dāng)目標(biāo)在視場(chǎng)內(nèi)時(shí)，更新步驟(1)中的指向偏差；

步驟(7)、在恒星被鎖定的過(guò)程中，實(shí)時(shí)計(jì)算恒星在地平系內(nèi)的位置數(shù)據(jù)(A，E)，其中，A為方位角，E為俯仰角，并發(fā)送至引導(dǎo)機(jī)構(gòu)。

其中，所述的目標(biāo)的地平系位置數(shù)據(jù)包括方位角和俯仰角，所述的第二赤道坐標(biāo)系內(nèi)的數(shù)據(jù)包括赤經(jīng)和赤緯，所述的目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)特性包括速度和加速度。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于：本發(fā)明由于采用第二赤道坐標(biāo)系作為中間坐標(biāo)系，不需要對(duì)指向區(qū)域內(nèi)的恒星進(jìn)行全部坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換，因而減小了運(yùn)算量——尤其當(dāng)星庫(kù)的恒星較多時(shí)，提高了工作效率；同時(shí)在第二赤道坐標(biāo)系內(nèi)對(duì)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)特性進(jìn)行建模，也簡(jiǎn)化了目標(biāo)和恒星運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系。

附圖說(shuō)明

圖1為光電跟蹤測(cè)量設(shè)備在第二赤道坐標(biāo)系內(nèi)跟蹤目標(biāo)同時(shí)進(jìn)行恒星目標(biāo)搜索的示意圖；

圖2為光電跟蹤測(cè)量設(shè)備目標(biāo)跟蹤與恒星搜索過(guò)程的流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖以及具體實(shí)施方式進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。

一種光電跟蹤測(cè)量設(shè)備指向位置附近恒星實(shí)時(shí)搜索的方法，該方法實(shí)現(xiàn)步驟如下：

步驟(1)、光電跟蹤測(cè)量設(shè)備跟蹤目標(biāo)，將粗略指向偏差校正后目標(biāo)的地平系位置數(shù)據(jù)(方位角、俯仰角)轉(zhuǎn)換到第二赤道坐標(biāo)系內(nèi)的數(shù)據(jù)(赤經(jīng)、赤緯)，在第二赤道坐標(biāo)系內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理得到目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)特性(速度、加速度等)；

步驟(2)、設(shè)定第二赤道坐標(biāo)系內(nèi)的當(dāng)前位置為中心，當(dāng)需要預(yù)測(cè)時(shí)，計(jì)算T時(shí)間后目標(biāo)的位置，并以此位置為中心，設(shè)定中心位置為(RiAc，RiDc)；

步驟(3)、虛擬當(dāng)前位置有一顆年自行和視差都為零的恒星，計(jì)算平位置到第二赤道坐標(biāo)系之間的偏差，設(shè)為(ΔRiA，ΔRiD)；

步驟(4)、計(jì)算恒星星表內(nèi)的搜索中心和搜索范圍，搜索中心為(RiAc–ΔRiA，RiDc-ΔRiD)，假設(shè)搜索范圍為α，則星表內(nèi)搜索范圍為：

赤經(jīng)：[RiAc–ΔRiA-α/cos(RiDc-ΔRiD)， RiAc–ΔRiA+α/cos(RiDc-ΔRiD)]；

赤緯：[RiDc-ΔRiD-α， RiDc-ΔRiD+α]；

步驟(5)、對(duì)星表中的恒星進(jìn)行搜索，以距離星表中心最近的恒星作為最優(yōu)搜索結(jié)果，一旦選中恒星則鎖定恒星，并終止搜索流程；

步驟(6)、計(jì)算恒星在第二赤道坐標(biāo)系內(nèi)的位置和當(dāng)前目標(biāo)在第二赤道坐標(biāo)系內(nèi)位置的張角，以及恒星及目標(biāo)之間的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，一旦恒星運(yùn)動(dòng)出探測(cè)器視場(chǎng)，則重新進(jìn)行恒星搜索過(guò)程；當(dāng)目標(biāo)在視場(chǎng)內(nèi)時(shí)，更新步驟(1)中的指向偏差；

步驟(7)、在恒星被鎖定的過(guò)程中，實(shí)時(shí)計(jì)算恒星在地平系內(nèi)的位置數(shù)據(jù)(A，E)，其中，A為方位角，E為俯仰角，并發(fā)送至引導(dǎo)機(jī)構(gòu)。