[发明专利]一种巡天望远镜波前曲率传感方法、装置、设备及介质

说明书

本申请公开了一种巡天望远镜波前曲率传感方法、装置、设备及介质，该方法包括：对大口径主焦点组件进行粗对准后，通过分别位于焦面两侧的两块错位的传感器成像；当得到的双自然导星对应的两个离焦星点像发生重叠时，仿真得到两个离焦星点像的光强分布图；以仿真得到的两个离焦星点像的光强分布图作为判断依据，选择其中一个离焦星点像并舍去另一个离焦星点像，或，将两个离焦星点像转换为一个完整离焦星点像；根据选择的离焦星点像或转换得到的完整离焦星点像的光强分布，获得望远镜的波前信息。通过上述方法可以提高曲率传感的校正能力，使最终获得的波前传感的结果更精确，提高望远镜对深空领域的观测精度，满足实际需求。

技术领域

本发明涉及望远镜技术领域，特别是涉及一种巡天望远镜波前曲率传感方法、装置、设备及介质。

背景技术

望远镜口径的增加可有效地提高对临近目标的分辨能力，同时以平方规律提升望远镜的集光能力，提升暗弱目标成像信噪比、拓展极限探测能力，以实现对更加深远的宇宙的探索。因此，大口径大视场望远镜是未来验证宇宙学最新理论、增加时域天文等领域学术话语权的关键。

大口径大视场望远镜在近几十年来发展获得了飞速发展，为了获得更高的巡天效率与集光能力，其口径与视场都在不断扩大。主动光学作为大口径大视场望远镜的关键技术，已经获得了广泛的应用。为了进一步发挥大口径大视场望远镜的探测能力，通过主动光学对望远镜中的各个主要部件进行独立、实时的面形校正与姿态控制，不仅可以降低对光学加工、系统装配精度的要求，还可以有效地放宽对大型跟踪架刚度的要求，降低系统运动惯量。

曲率传感器由Roddier在1988年所提出，其基本原理为通过焦前与焦后像的光强分布估计波前曲率变化，并解算波前信息。因具有结构简单、解算稳定、孔径遮拦影响小等优点，基于波前曲率的波前传感技术已经成为自适应光学重要的前端基础，因此，可基于曲率传感求解大视场巡天望远镜系统的波前相位。曲率传感作为焦面波前传感策略，其另一个优势在于可对拓展目标进行检测，以增强系统的成像特性。但是，为获得更大的动态范围以及误差的灵敏度，现有的曲率传感多选择离焦量较大的形式，在此情况下会导致一些距离较近的星体的离焦星点像发生重叠，该现象将导致可用于波前传感的导星数量迅速下降，进而影响闭环曲率传感的校正能力。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种巡天望远镜波前曲率传感方法、装置、设备及介质，可以提高曲率传感的校正能力，更精确地求解波前信息。其具体方案如下：

一种巡天望远镜波前曲率传感方法，包括：

对大口径主焦点组件进行粗对准后，通过分别位于焦面两侧的两块错位的传感器成像；

当得到的双自然导星对应的两个离焦星点像发生重叠时，仿真得到两个离焦星点像的光强分布图；

以仿真得到的两个离焦星点像的光强分布图作为判断依据，选择其中一个离焦星点像并舍去另一个离焦星点像，或，将两个离焦星点像转换为一个完整离焦星点像；

根据选择的离焦星点像或转换得到的完整离焦星点像的光强分布，获得望远镜的波前信息。

优选地，在本发明实施例提供的上述巡天望远镜波前曲率传感方法中，仿真得到两个离焦星点像的光强分布图，具体包括：

对两个离焦星点像的非重叠区域的光强分布进行统计学分析；

通过插值预测法获取两个离焦星点像的重叠区域的光强分布信息；

利用统计学分析结果、获取的所述光强分布信息以及本地数据库中的光强分布数据进行迭代分析，仿真出两个离焦星点像的光强分布图。

优选地，在本发明实施例提供的上述巡天望远镜波前曲率传感方法中，以仿真得到的两个离焦星点像的光强分布图作为判断依据，选择其中一个离焦星点像并舍去另一个离焦星点像，或，将两个离焦星点像转换为一个完整离焦星点像，具体包括：