[发明专利]一种火流星事件光电监测系统

说明书

本发明提供一种火流星事件光电监测系统，包括全天区监视分系统、目标识别与导引分系统、主控分系统、图像采集分系统、目标跟踪分系统和时间分系统，全天区监视分系统获取全天区图像数据，并将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并处理全天区监视分系统发送的全天区图像数据，以识别火流星，并向主控分系统发出火流星触发信号和导引信息；主控分系统接收火流星触发信号；图像采集分系统接收主控分系统发送的图像数据采集命令，将采集到的图像数据传输至主控分系统；目标跟踪分系统接收执行主控分系统发送的火流星导引信息，控制图像采集分系统指向指定位置；时间分系统提供时间信息，实现对火流星事件的全天区监测且测量精度大大提高。

技术领域

本发明涉及天文观测技术领域，尤其涉及一种应用于火流星观测的火流星事件光电监测系统。

背景技术

根据国际流星组织的规定，星等亮度在-3等以上、质量大于5克的流星被称为火流星，火流星在进入地球大气层过程中发生高速摩擦，陨石会发生剧烈燃烧，发出耀眼的光芒，同时伴有雷鸣或电流声，并伴有流星在空中解体爆裂及未燃烧陨石撞击地面现象。火流星作为一种天文现象，在流星雨发生期间发生频率相对较高，其主要来源为太阳系内的近地小行星或彗星在靠近地球时，在地球引力的作用下部分陨石脱离母体落入地球。火流星对人类最为直接的影响包括其在进入大气层过程中对空间目标及航天器的干扰；未完全燃烧的陨石撞击地面会造成大范围的环境破坏及财产损失，如中国吉林、俄罗斯车里雅宾斯克、中国青海玉树的发生的火流星事件都引起全世界范围内的关注。

为保障国民财产安全，同时为超高音速飞行研究、陨石搜寻及轨道演化等研究提供精确测量数据，必须对火流星进行监测，确定火流星每一个时刻在空中的位置信息及光学信息。目前对火流星的监测主要采用光电监测技术，监测方式为监测系统指向固定天区，被动等待火流星出现，但是火流星存在偶然性，其发生的位置、运动方向完全随机，同时持续时间非常短，燃烧发出的光芒变化迅速，而监测系统的光学视场范围有限，存在遗漏火流星的可能性，且采用的大部分为非科学级相机，获取的火流星的测量数据误差较大，无法实现对火流星的全天区监测和高精度观测功能。

发明内容

本发明公开的一种火流星事件光电监测系统，解决了现有光电监测装置指向固定天区，只能被动等待火流星出现且获取的火流星测量数据误差较大的问题，实现对火流星的全天区监测且测量精度大大提高。

为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：

本发明公开一种火流星事件光电监测系统，包括全天区监视分系统、目标识别与导引分系统、主控分系统、图像采集分系统、目标跟踪分系统和时间分系统，其中，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。

进一步地，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；