[发明专利]一种红外星探测系统及方法

说明书

本发明提出一种红外星探测系统及方法，结合地基与天基探测技术，对红外星持续观测并进行数据积累，降低了地基观测对观测条件的限条件，提高了红外恒星观测的时效性和准确性，减少了大气和地理位置对观测结果的影响。本发明可实现5×10^‑15@SNR＝6探测灵敏度和13.5％测量不确定度，相比地基测量装置，探测效果提升显著。本发明通过观测任务设计，可全面保障全天区多颗探测灵敏度在5×10^‑15@SNR＝6恒星的观测，可实现全球任意位置待定标装置的恒星基准标定，满足在轨观测要求。

技术领域

本发明涉及红外星标校技术领域，具体涉及一种红外星探测系统及方法。

背景技术

辐射光线为红外光线的恒星为红外星。现有技术依靠地基测量装备，对红外星进行观测。

专利202010535424.3公开了一种恒星辐射照度相对测量方法和装置，采用地基测量装备对红外星进行观测，并基于观测数据计算辐射照度。该装置包括：(1)标准恒星灰度计算单元，用于获取标准恒星的图像，计算图像中恒星区域去除背景后的像素点灰度总和作为当前标准恒星的灰度，根据当前标准恒星距离天顶的角度计算大气透过率，并根据当前标准恒星的灰度及大气透过率计算当前标准恒星在大气层外的灰度；(2)关系拟合单元，用于获得多颗标准恒星在大气层外的灰度，并根据恒星星表数据获取对应标准恒星在大气层外的辐射照度，得到辐射照度与灰度的拟合公式；(3)辐射照度计算单元，用于采集待测恒星的图像，并计算待测恒星在大气层外的灰度，根据拟合公式得到辐射照度。

此外，专利202011259894.8公开了一种利用红外波段测量空中点目标辐射照度的方法及装置，包括：(1)辐射照度计算模块，为获取空中点目标长波红外图像，计算空中点目标长波红外图像中的辐射照度；(2)透过率计算模块，为计算空中点目标到测量设备的大气透过率；(3)大气层外照度计算模块，为通过大气透过率计算空中点目标大气层外的辐射照度；(4)修正模块，利用修正系数，修正空中点目标大气层外的辐射照度。

以上两种方法虽然能够实现红外星探测，并基于探测数据计算辐射照度，但是探测精度受大气和地理位置的影响显著，只能观测部分的红外星，不能满足现在的测量需求。因此，目前亟需一种红外星观测方法，能够地基探测的限制，提高观测的准确性。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种红外星探测系统及方法，能够提高观测准确性，避免观测条件的限制。

为实现上述发明目的，本发明的技术方案为：

一种红外星探测系统，包括地面规划模块、星上测量模块、星上处理模块和地面计算模块。

地面规划模块确定卫星指向，上传星上测量模块。

星上测量模块包括光学成像单元、滤光单元和探测器，搭载于卫星转台上。

卫星转台根据卫星指向调整姿态，使光学成像单元对准红外星；探测器驱动光学成像单元采集红外星图，传输给滤光单元；滤光单元对红外星图进行滤波后，传输给探测器；探测器将滤波后的红外星图转化为红外星灰度，传输给星上处理模块。

星上处理模块根据红外辐射数据计算灰度，下传地面计算模块。

地面计算模块根据灰度计算红外星的辐照度。

进一步的，星上测量模块与太阳的夹角在－15°至+15°之间时停止工作。

进一步的，地面规划模块根据下一时刻探测的红外星位置，确定下一时刻的卫星指向，以赤经赤纬坐标的形式上传星上测量模块。

进一步的，探测器监测并调节星上测量模块的温度至工作温度。

一种红外星探测方法，用于上述任一红外星探测系统，具体步骤包括：