【摘要】： 地平式望遠(yuǎn)鏡在跟蹤觀測對(duì)象的過程中,會(huì)引起物像空間的旋轉(zhuǎn),即處在同一個(gè)視場中和所跟蹤的星相距一定角距離的其他參考星會(huì)圍繞視軸中心旋轉(zhuǎn)。另外,地平式望遠(yuǎn)鏡如果在耐焦或庫德焦點(diǎn)工作,其光學(xué)系統(tǒng)是由多塊平面反射鏡組合而成,平面鏡的主截面間若有一定的相對(duì)運(yùn)動(dòng),其像方視場也會(huì)旋轉(zhuǎn)。這樣除了位于光軸中心所跟蹤的星能成點(diǎn)像外,處于視場中的其他參考星所成的像就是繞光軸中心的弧線。對(duì)于具有一定形狀的面源目標(biāo),既便對(duì)其進(jìn)行穩(wěn)定地跟蹤觀測,它的形狀也發(fā)生旋轉(zhuǎn)。為了獲得真實(shí)的目標(biāo)圖像,必須對(duì)地平式望遠(yuǎn)鏡的視場旋轉(zhuǎn)進(jìn)行補(bǔ)償。 本論文針對(duì)云南天文臺(tái)1.2m地平式望遠(yuǎn)鏡的視場旋轉(zhuǎn)進(jìn)行了研究。首先分析了由地平式裝置引起的物方視場的旋轉(zhuǎn)及旋轉(zhuǎn)量的大小,得到的結(jié)論是星位角g的變化率可以說明相對(duì)于接收端物方視場旋轉(zhuǎn)的角度。文中還將地平式裝置引起的物方視場旋轉(zhuǎn)在球面坐標(biāo)系下的旋轉(zhuǎn)量轉(zhuǎn)換到平面直角坐標(biāo)系中。然后利用光線追跡法和矩陣光學(xué)的方法分析了1.2m望遠(yuǎn)鏡折軸平面反射鏡系統(tǒng)在望遠(yuǎn)鏡的方位軸、高度軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所引起的像方視場旋轉(zhuǎn),并用兩種方法得出了目標(biāo)圖像旋轉(zhuǎn)與望遠(yuǎn)鏡高度角、方位角之間變化的一致的函數(shù)關(guān)系式,最終得到整個(gè)望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)的視場旋轉(zhuǎn)量。本文還介紹了兩種確定視場旋轉(zhuǎn)基準(zhǔn)點(diǎn)的方法,恒星實(shí)測法和激光成像法,對(duì)恒星實(shí)測法的原理進(jìn)行了模擬,對(duì)激光成像法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,得到的視場旋轉(zhuǎn)基準(zhǔn)點(diǎn)的誤差在1個(gè)像素左右。 基于消旋理論,本文還分析了目前常用的幾種消旋方法,經(jīng)分析比較得出目前最適合1.2m地平式望遠(yuǎn)鏡的消旋方法是光學(xué)消旋的結(jié)論。作者對(duì)光學(xué)消旋的兩種消旋——反射式消旋和折射式消旋方式進(jìn)行了分析計(jì)算,得出了反射式消旋方式更適合1.2m地平式望遠(yuǎn)鏡消旋的結(jié)論。論文最后對(duì)反射式像旋轉(zhuǎn)器的幾何參數(shù)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。 在空間目標(biāo)的探測中,除了識(shí)別高分辨形態(tài)外,掌握其姿態(tài)變化規(guī)律也是非常重要的。消除地平式望遠(yuǎn)鏡視場旋轉(zhuǎn),進(jìn)而達(dá)到空間目標(biāo)的真實(shí)探測,可以提升我國對(duì)空間目標(biāo)的探測與監(jiān)視能力。
【圖文】：

圖3.1云南天文臺(tái)1.Zm望遠(yuǎn)鏡光路圖為了分析星體經(jīng)過望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)所成像隨望遠(yuǎn)鏡運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)關(guān)系[8]，假定一成右旋坐標(biāo)關(guān)系的光束，經(jīng)過望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)后由圖3.2知MI。后光束仍成右旋關(guān)系。當(dāng)方位角增加時(shí)，M7后光束由y到x旋轉(zhuǎn)，則M:后光束由y到x旋轉(zhuǎn)，MI。后光束迎著望遠(yuǎn)鏡的方向看順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。反之，當(dāng)方位角減小時(shí)，Ml。后光束迎著望遠(yuǎn)鏡的方向看逆時(shí)針旋轉(zhuǎn);天頂角增大時(shí)，M3后光線x到y(tǒng)旋轉(zhuǎn)，，則呱后光線x到y(tǒng)旋轉(zhuǎn)，Ml。后光束迎著望遠(yuǎn)鏡的方向看逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。反之

圖4.8天頂角為600時(shí)圓方程擬合情況表4.1中給出了實(shí)測數(shù)據(jù)擬合得到的旋轉(zhuǎn)基本點(diǎn)的位置坐標(biāo)和平均位置坐標(biāo)。其中，表中數(shù)據(jù)單位為像素(P議el)，從表4.1中很明顯的看出，我們的方法是可行的，得到的旋轉(zhuǎn)基準(zhǔn)點(diǎn)是有效的，從而可為1.2m望遠(yuǎn)鏡視場消旋研究打好基礎(chǔ)。表4.1天頂角為5“、15“、30“、45“、60“時(shí)所求旋轉(zhuǎn)基準(zhǔn)點(diǎn)的位置坐標(biāo)天天頂角ZZZ5““15““30““45““60。。平均值值XXX。。240.7222240.4111240.1444241.0777241.1222240.6999YYY000283.4777283.7555284.3333285.0444284.9333284.59
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院研究生院（云南天文臺(tái)）
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號(hào)】：P111.2

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 高宏昌;機(jī)載電光跟蹤系統(tǒng)圖象消旋原理研究[J];電光與控制;1995年03期

2 潘國榮;谷川;施貴剛;;空間圓形物體檢測方法與數(shù)據(jù)處理[J];大地測量與地球動(dòng)力學(xué);2007年03期

3 韓維強(qiáng);廖勝;譚述亮;;一種實(shí)時(shí)消除望遠(yuǎn)鏡圖像旋轉(zhuǎn)的方法[J];光電工程;2006年07期

4 徐正偉,王軍寧,吳成柯;實(shí)時(shí)電子圖像消旋系統(tǒng)[J];紅外與毫米波學(xué)報(bào);1997年05期

5 張鍔,龔惠興;消除45°旋轉(zhuǎn)掃描反射鏡像旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的研究及應(yīng)用[J];紅外與毫米波學(xué)報(bào);1999年02期

6 程景全,徐欣圻;地平式天文望遠(yuǎn)鏡的有關(guān)問題[J];天文學(xué)進(jìn)展;1986年04期

7 馮和生 ,熊耀恒 ,張?jiān)瞥?,王金鎖;1.2米地平式望遠(yuǎn)鏡軸系的精密檢測及結(jié)果分析[J];云南天文臺(tái)臺(tái)刊;1991年04期

8 熊耀恒 ,馮和生;1.2米地平式望遠(yuǎn)鏡視場的旋轉(zhuǎn)[J];云南天文臺(tái)臺(tái)刊;1991年04期

9 劉漢臣,唐遠(yuǎn)河;矢量分析在反射和折射中的應(yīng)用[J];應(yīng)用光學(xué);2003年02期

10 潘漢軍,劉婭;光線反射過程的矩陣表達(dá)方法[J];應(yīng)用光學(xué);2004年04期

本文編號(hào)：2668054