[实用新型]基于北斗系统的太阳射电望远镜自动跟踪装置

说明书

本实用新型属于射电天文学控制天线自动跟踪太阳领域，涉及一种北斗系统的太阳射电望远镜自动跟踪装置。

太阳射电天文学就是利用太阳射电望远镜来观测研究太阳的射电辐射，并结合太阳的其它电磁波辐射的资料，而进一步揭示太阳物理本质的一门自然科学。太阳射电爆发时，有时伴随的耀斑爆发及磁暴等对无线电波传播影响很大，所引起的电离层闪烁影响雷达的作用距离和成像精度，严重的电离层闪烁可引起雷达信号的中断。由太阳扰动引发的“空间天气和气候”的问题，有可能给空间和地面的技术系统包括雷达、通信、导航系统带来严重的威胁，甚至造成巨大的影响和损失，太阳射电频谱仪是研究太阳射电在各频段爆发的频谱形态和变化特征，以及探讨太阳射电爆发机制的重要设备，为预测太阳黑子活动以及积累太阳活动对电离层的影响提供大量基础数据，对人类研究太阳事业有重要意义。显而易见，研究并设计精确的太阳射电望远镜自动跟踪装置，是观测太阳活动、研究太阳物理本质的前提基础。

在现有的太阳射电望远镜跟踪系统中，跟踪装置主要是以光电传感器的感光特性为基础，实现对太阳的跟踪。但该装置对光强较为敏感，易受干扰光影响，环境适应性差，容易导致对跟踪对象的定位误差。

也有一些装置采用的跟踪方法是根据当前时间和当地经纬度计算太阳位置，从而控制天线运动以实现对太阳的跟踪。但该方法需要的当前时间信息一般由系统时钟提供，而系统时钟有可能被篡改或出现自身误差甚至错误，从而影响跟踪系统的定位精度；同时，当地的经纬度信息需要人为输入，其精度不够精确且有输入错误的可能性，导致定位错误。而且，当在不同的地方进行观测时，需要重新输入此信息，增加了人工操作的复杂性。

北斗卫星导航系统是中国自行研制的覆盖中国本土的区域导航系统。覆盖范围东经约70°~140°，北纬5°~55°。系统由空间端、地面端和用户端组成，已经初步具备区域导航、定位和授时能力，三维定位精度约几十米，授时精度约100ns。

因此，需要一种新的太阳射电望远镜跟踪装置以解决上述问题。

实用新型目的：本实用新型针对现有技术中太阳射电望远镜跟踪装置的缺陷，提供一种基于北斗系统的太阳射电望远镜自动跟踪装置。

实用新型目的：本实用新型针对现有技术中太阳射电望远镜跟踪装置的缺陷，提供一种基于北斗系统的太阳射电望远镜自动跟踪装置。

技术方案：为解决上述技术问题，本实用新型的基于北斗系统的太阳射电望远镜自动跟踪装置采用如下技术方案：

一种基于北斗系统的太阳射电望远镜自动跟踪装置，包括天线、天线转台、北斗卫星接收模块、太阳跟踪控制器、电机驱动模块、射电接收机和显示装置，所述北斗卫星接收模块通过卫星通信获取授时信息和位置信息，并将所述授时信息和位置信息传送给所述太阳跟踪控制器；所述太阳跟踪控制器根据所述授时信息和位置信息获取当前时间和当地经纬度，从而得到太阳的当前位置；所述电机驱动模块根据太阳的当前位置驱动所述天线转台转动，所述天线设置在所述天线转台上；所述射电接收机连接所述天线，所述太阳跟踪控制器和所述射电接收机均连接所述显示装置。

其中，显示装置提供一个友好的界面，方便用户在室内即可对射电望远镜的工作状况(包括射电接收机上传的数据和天线的当前位置等)进行监控。其中，显示装置可以是电脑。太阳跟踪控制器负责从北斗卫星接收模块处获取当前时间和当地经纬度，利用天文学知识，可以计算出太阳的在水平坐标系下的俯仰角和方位角，从而得到太阳的当前位置，根据此位置，太阳跟踪控制器控制所述电机驱动模块驱动电机转动，带动天线到达目标位置。

更进一步的，所述天线为抛物面天线。所述抛物面天线与俯仰转台固定在一起，跟随着天线转台的转动而运动。

更进一步的，所述天线转台包括俯仰转台和方位转台。方位转台可以带动整个转台和所述抛物面天线在方位方向上的转动，而俯仰转台只能带动天线在俯仰方向上的转动，从而实现天线两方向自由度转动。

更进一步的，所述俯仰转台设置在所述方位转台上。