一种望远镜引导定位校正方法及装置与流程

1.本发明涉及工业控制技术领域，具体而言，涉及一种望远镜引导定位校正方法及装置。


背景技术：

2.基于加速度传感器的望远镜水平和垂直运动角度补偿方法极大的提高了用户使用望远镜的便利性，但为了实现望远镜自动寻星功能，赤道仪需要对自身的坐标系统进行校正，校正过程中用户通过遥控器转动赤道仪，使望远镜分三次分别对准天空中三颗不在一条直线上的明亮天体。由于赤道仪的高精度特性，赤道仪自身转动速度较慢，一般情况下每秒转动角度不超过3
°
，因此用户通过遥控器手动引导赤道仪转动的时间较长，影响用户体验；另外在对准明亮天体的过程中，用户需要长时间扭头观察寻星镜，查看当前是否转动到位，进一步降低了用户体验。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于，提供一种望远镜引导定位校正的方法，用于解决现有技术中用户通过遥控器手动引导赤道仪转动对准校正，降低用户体验的问题。
4.第一方面，本发明实施例提供一种望远镜引导定位校正的方法，包括以下步骤：s101：连续获取静止稳定状态下望远镜的三轴加速度，计算水平电机方向倾角和垂直电机方向倾角；s102：获取三轴磁传感器数据，结合三轴加速度数据计算镜筒相对磁南极的偏转角度；s103：获取当前望远镜赤道仪gps坐标和时间信息；s104：根据第一明亮天体相对望远镜镜筒朝向的偏转角度，控制望远镜电机旋转到相应偏转角度，以引导望远镜指向第一明亮天体，用户微调望远镜镜筒以锁定第一明亮天体坐标；s105：重复s104以锁定第二明亮天体坐标和第三明亮天体坐标，以校正望远镜赤道仪坐标。
5.可选地，望远镜引导定位校正的方法，在s101：连续获取静止稳定状态下望远镜的三轴加速度，计算水平电机方向倾角和垂直电机方向倾角之前，还包括：电机根据光耦信息进行归位，持续获取加速度传感器数据，以判断当前设备处于静止稳定状态。
6.可选地，望远镜引导定位校正的方法，在s101：连续获取静止稳定状态下望远镜的三轴加速度，计算水平电机方向倾角和垂直电机方向倾角，还包括：多次采样获取三轴加速度传感器数据，根据采样数据确定水平坐标和垂直坐标，计算水平电机方向的平均偏差角度为水平电机方向倾角，计算垂直方向平均偏差角度为垂直电机方向倾角。
7.可选地，望远镜引导定位校正的方法，在s104中，用户微调望远镜镜筒以锁定第一明亮天体坐标，还包括：用户通过微调整电机以驱动望远镜镜筒转动，使得望远镜精准对准第一明亮天体，进而锁定第一明亮天体坐标。
8.可选地，望远镜引导定位校正的方法，还包括：当所述检测到设备启动和/或接收到单片机指令后启动所述望远镜引导定位进行校正望远镜赤道仪坐标。
9.第二方面，本发明实施例还提供一种望远镜引导定位校正装置，该装置应用于如第一方面所述的望远镜引导定位校正方法；该装置包括加速度传感器，磁传感器，gps模块，单片机，具体地：加速度传感器用于连续获取静止稳定状态下望远镜的三轴加速度，计算水平电机方向倾角和垂直电机方向倾角；磁传感器获取三轴磁传感器数据，结合三轴加速度数据计算镜筒相对磁南极的偏转角度；gps模块用于获取当前望远镜赤道仪gps坐标和时间信息；单片机用于根据第一明亮天体相对望远镜镜筒朝向的偏转角度，控制望远镜电机旋转到相应偏转角度，以引导望远镜指向第一明亮天体，用户微调望远镜镜筒以锁定第一明亮天体坐标、第二明亮天体坐标、第三明亮天体坐标，以校正望远镜赤道仪坐标。
10.可选地，望远镜引导定位校正装置的加速度传感器还包括自稳定判断模块：所述自稳定判断模块在水平、垂直电机根据光耦信息进行归位后，持续获取所述加速度传感器数据，以判断当前设备处于静止稳定状态。
11.可选地，望远镜引导定位校正装置的加速度传感器还包括自平均计算模块用于多次采样获取三轴加速度传感器数据，根据采样数据确定水平坐标和垂直坐标，计算水平电机方向的平均偏差角度为水平电机方向倾角，计算垂直方向平均偏差角度为垂直电机方向倾角。
12.可选地，望远镜引导定位校正装置的加速度传感器的单片机还用于：接收用户指令控制望远镜镜筒，使得望远镜精准对准第一明亮天体，以锁定第一明亮天体坐标。
13.可选地，望远镜引导定位校正装置的加速度传感器还包括自校正模块：自校正模块用于当所述装置开启或接收用户单片机指令后启动所述望远镜引导定位进行校正望远镜赤道仪坐标。
14.本发明的有益效果是：本发明实施例提供的一种望远镜引导定位校正方法，具体包括s101：连续获取静止稳定状态下望远镜的三轴加速度，计算水平电机方向倾角和垂直电机方向倾角；s102：获取三轴磁传感器数据，结合三轴加速度数据计算镜筒相对磁南极的偏转角度；s103：获取当前望远镜赤道仪gps坐标和时间信息；s104：根据第一明亮天体相对望远镜镜筒朝向的偏转角度，控制望远镜电机旋转到相应偏转角度，以引导望远镜指向第一明亮天体，用户微调望远镜镜筒以锁定第一明亮天体坐标；s105：重复s104以锁定第二明亮天体坐标和第三明亮天体坐标，以校正望远镜赤道仪坐标。基于加速度、磁场传感器和gps的望远镜全自动引导定位校正方法，在设备自检过程中，可计算出望远镜镜筒相对地磁南极的偏转角度，根据此
角度、赤道仪自身位置反馈信号、加速度传感器检测到的初始水平方向x和y的角度偏差、gps模块获得的坐标信息和时间信息，结合天体数据，可计算出当前天空中最亮的3颗天体与望远镜镜筒的相对角度，赤道仪根据该相对角度，控制电机自动转向明亮天体，完成天体明亮的粗定位，镜筒粗略指向明亮天体后，用户在较短时间内微调望远镜指向，实现精确对准，从而更方便和人性化的实现望远镜的校正过程。校正完成后，用户输入明亮天体名称即可实现望远镜自动指向明亮天体的功能。
附图说明
15.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
16.图1示出了本发明实施例提供的望远镜引导定位校正方法的流程示意图；图2示出了本发明实施例提供的望远镜引导定位校正装置的结构示意图；图3示出了本发明实施例提供的加速度传感器的结构示意图；图4示出了本发明实施例提供的方法的又一流程示意图。
具体实施方式
17.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
18.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
19.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。此外，第一、第二、第三等描述仅仅是为了更加方便地对本发明实施例的不同实施方式进行描述，并不能够表示或暗示其相对重要性。
20.本发明实施例提供一种望远镜引导定位校正方法，该方法应用于如后述实施例中所述的望远镜引导定位校正装置。
21.图1示出了本发明实施例提供的望远镜引导定位校正方法的流程示意图。
22.如图2所示，该望远镜引导定位校正方法可以包括：s101：连续获取静止稳定状态下望远镜的三轴加速度，计算水平电机方向倾角和垂直电机方向倾角；s102：获取三轴磁传感器数据，结合三轴加速度数据计算镜筒相对磁南极的偏转角度；s103：获取当前望远镜赤道仪gps坐标和时间信息；
s104：根据第一明亮天体相对望远镜镜筒朝向的偏转角度，控制望远镜电机旋转到相应偏转角度，以引导望远镜指向第一明亮天体，用户微调望远镜镜筒以锁定第一明亮天体坐标；s105：重复s104以锁定第二明亮天体坐标和第三明亮天体坐标，以校正望远镜赤道仪坐标。
23.可选地，在s101：连续获取静止稳定状态下望远镜的三轴加速度，计算水平电机方向倾角和垂直电机方向倾角之前，还可以包括：电机根据光耦信息进行归位，持续获取加速度传感器数据，以判断当前设备处于静止稳定状态。
24.可选地，在s101：连续获取静止稳定状态下望远镜的三轴加速度，计算水平电机方向倾角和垂直电机方向倾角，还可以包括：多次采样获取三轴加速度传感器数据，根据采样数据确定水平坐标和垂直坐标，计算水平电机方向的平均偏差角度为水平电机方向倾角，计算垂直方向平均偏差角度为垂直电机方向倾角。
25.可选地，在s104中，用户微调望远镜镜筒以锁定第一明亮天体坐标，还可以包括：用户通过微调整电机以驱动望远镜镜筒转动，使得望远镜精准对准第一明亮天体，进而锁定第一明亮天体坐标。
26.可选地，当所述检测到设备启动和/或接收到单片机指令后启动所述望远镜引导定位进行校正望远镜赤道仪坐标。
27.本发明实施例还提供一种望远镜引导定位校正装置，该装置应用于如前述实施例中所述的望远镜引导定位校正方法。
28.图2示出了本发明实施例提供的望远镜引导定位校正装置的结构示意图。
29.如图2所示，该望远镜引导定位校正装置，该装置可以包括：加速度传感器，磁传感器，gps模块，单片机。
30.加速度传感器用于连续获取静止稳定状态下望远镜的三轴加速度，计算水平电机方向倾角和垂直电机方向倾角；磁传感器获取三轴磁传感器数据，结合三轴加速度数据计算镜筒相对磁南极的偏转角度；gps模块用于获取当前望远镜赤道仪gps坐标和时间信息；单片机分别与加速度传感器，磁传感器，gps模块相连接，用于根据第一明亮天体相对望远镜镜筒朝向的偏转角度，控制望远镜电机旋转到相应偏转角度，以引导望远镜指向第一明亮天体，用户微调望远镜镜筒以锁定第一明亮天体坐标、第二明亮天体坐标、第三明亮天体坐标，以校正望远镜赤道仪坐标。
31.可选地，该装置的加速度传感器还可以包括自稳定判断模块：所述自稳定判断模块在水平、垂直电机根据光耦信息进行归位后，持续获取所述加速度传感器数据，以判断当前设备处于静止稳定状态。
32.可选地，该装置的加速度传感器还可以包括自平均计算模块用于：自平均计算模块用于多次采样获取三轴加速度传感器数据，根据采样数据确定水平坐标和垂直坐标，计算水平电机方向的平均偏差角度为水平电机方向倾角，计算垂直方
向平均偏差角度为垂直电机方向倾角。
33.可选地，该装置的单片机还可以用于：接收用户指令控制望远镜镜筒，使得望远镜精准对准第一明亮天体，以锁定第一明亮天体坐标。
34.可选地，该装置还可以包括自校正模块：自校正模块用于当所述装置开启或接收用户单片机指令后启动所述望远镜引导定位进行校正望远镜赤道仪坐标。
35.图3示出了本发明实施例提供的加速度传感器的结构示意图；如图3所示，该装置的加速度传感器还可以包括自稳定模块和自平均计算模块。
36.具体地，自稳定判断模块在水平、垂直电机根据光耦信息进行归位后，持续获取所述加速度传感器数据，以判断当前设备处于静止稳定状态。
37.自平均计算模块用于多次采样获取三轴加速度传感器数据，根据采样数据确定水平坐标和垂直坐标，计算水平电机方向的平均偏差角度为水平电机方向倾角，计算垂直方向平均偏差角度为垂直电机方向倾角。
38.图4示出了本发明实施例提供的方法的又一流程示意图；如图4所示，用户在使用望远镜引导定位校正时，还可以如下方法步骤：给望远镜赤道仪系统上电，电机根据光耦信息归位，水平电机与加速度传感器x方向；垂直电机与加速度传感器y方向均处于平行状态；单片机进行配置，获取加速度传感器数据，判断当前设备是否处于静止稳定状态，直到检测到设备处于静止稳定状态后进入下一步；连续获取静止稳定状态三轴加速度数据100次，去除每个轴最大和最小的10组数据，每个轴根据剩下的80组数据计算出平均值，计算水平x，垂直y两个方向倾斜角度；获取三轴磁传感器数据，结合上一步计算的水平x，垂直y两个方向倾斜角度，计算得出镜筒相对磁南极的偏转角度θ；根据望远镜赤道仪gps模块输入数据，解析当前gps坐标和时间信息；单片机程序计算出天空中第一明亮天体，此时此刻相对望远镜镜筒的角度α1、β1；单片机根据α1、β1控制望远镜粗略指向第一明亮天体；用户操作遥控器微调镜筒，使得望远镜精确对准第一明亮天体，确认完成第一明亮天体的对准；程序计算出天空中第二明亮天体此时此刻相对望远镜镜筒的角度α2、β2；单片机根据α2、β2控制望远镜粗略指向第二明亮天体；用户操作遥控器微调镜筒，使得望远镜精确对准第二明亮天体，确认完成第二明亮天体的对准；程序计算出天空中第二明亮天体此时此刻相对望远镜镜筒的角度α3、β3；单片机根据α3、β3控制望远镜粗略指向第三明亮天体；用户操作遥控器微调镜筒，使得望远镜精确对准第三明亮天体，确认完成第三明亮天体的对准；完成望远镜赤道仪坐标系统校正。
39.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技
术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。