[发明专利]一种火流星事件光电监测系统

权利要求书

1.一种火流星事件光电监测系统，其特征在于，包括：

全天区监视分系统，用以收集背景天光及恒星光子，以一定频率获取全天区图像数据，并将获取的所述全天区图像数据传输至目标识别与导引分系统；

目标识别与导引分系统，用以接收并处理所述全天区监视分系统发送的所述全天区图像数据，以识别火流星，获取火流星星象中心位置信息，并向主控分系统发出火流星触发信号和导引信息；

主控分系统，用以接收所述目标识别与导引分系统发送的所述火流星触发信号、接收并发布所述目标识别与导引分系统发送的火流星导引信息、发布图像数据采集命令、显示与存储图像数据信息和火流星观测执行情况报告并获取火流星的位置信息和光学信息；

图像采集分系统，用以接收所述主控分系统发送的图像数据采集命令，并将采集到的图像数据传输至所述主控分系统；

目标跟踪分系统，用以接收并执行所述主控分系统发送的火流星导引信息，控制所述图像采集分系统指向指定位置，并以一定频率向所述主控分系统发送所述目标跟踪分系统所述的位置信息；

时间分系统，用以为所述全天区监视分系统、图像采集分系统和主控分系统提供时间信息；

全天区监视分系统收集背景天光及恒星光子，以一定频率获取全天区图像数据，并将获取的全天区图像数据传输至目标识别与导引分系统，目标识别与导引分系统接收全天区监视分系统发送的全天区图像数据并进行处理，识别火流星并获取火流星星象中心位置信息，向主控分系统发送事件触发信号和导引信息，包括方位角A_sj和高度角h_k，主控分系统接收目标识别与导引分系统发送的事件触发信号和导引信息，主控分系统将接收到的导引信息发送至目标跟踪分系统，目标跟踪分系统接收到主控分系统发送的导引信息方位角A_sj和高度角h_k后，开启运动，带动图像采集分系统指向指定位置，图像采集分系统以一定频率向主控分系统发送目标跟踪分系统所处的方位角和高度角位置信息，时间分系统接收GPS信号，为全天区监视分系统、图像采集分系统和主控分系统提供时间信息；

所述目标识别与导引分系统识别火流星的过程为：

接收所述全天区监视分系统发送的全天区图像数据；

将接收到的相邻三幅所述全天区图像数据相减，去除背景天光和噪声信息，识别出移动目标；

统计所述移动目标记录的光子数，并与火流星光子数阈值进行比较；

光子数大于火流星光子数阈值的所述移动目标被判定为火流星，向主控分系统发出火流星触发信号；

所述目标识别与导引分系统获取火流星导引信息的过程为：

根据全天区图像数据的中心坐标(x₀,y₀)和全天区图像数据的像素数量2m×2n，建立直角坐标系，且该直角坐标系的原点为全天区图像数据的中心坐标(x₀,y₀)，x轴平行于南北方向，其正向指南，y轴平行于东西方向，其正向指西，该直角坐标系x轴的数值范围为(-m,m)，该直角坐标系y轴的数值范围为(-n,n)；

将火流星在直角坐标系下的星象中心坐标(j,k)转化为地平坐标系下的方位角A_sj和高度角h_k：

其中，m,n均为正整数，j,k为整数，且满足m≥n,-m≤j≤m,-n≤k≤n。

2.根据权利要求1所述的一种火流星事件光电监测系统，其特征在于，所述直角坐标系下全天区监视分系统采集的图像数据中任一像素(p,q)对应的监视天区范围F的计算公式如下：

其中，p,q为整数，且满足-(m-1)≤p≤(m-1),-(n-1)≤q≤(n-1)。

3.根据权利要求1所述的一种火流星事件光电监测系统，其特征在于，所述图像采集分系统的镜筒观测天区范围FOV的最小值不小于所述全天区监视分系统采集的图像数据中任一像素对应的监视天区范围F最大值的4倍，即满足：

FOV_min≥4F_max (3)

其中，FOV_min为图像采集分系统的镜筒观测天区的最小值，F_max为全天区监视分系统采集的图像数据中任一像素对应的监视天区范围的最大值。