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本发明公开了一种多功能天文观测装置及控制方法，该装置包括通过导线连接的成像系统和控制及图像采集系统；成像系统包括沿光路依次排列的滤光片转轮、物面、前固定透镜组、变倍透镜组、后固定透镜组和EMCCD相机；控制及图像采集系统包括驱动装置、驱动控制器、位置采集模块、图像采集控制器和电源模块，位置采集模块、驱动控制器和驱动装置通过导线依次相连，电源模块通过导线分别连接驱动装置、驱动控制器、位置采集模块和图像采集控制器。本装置既能进行高分辨成像观测，又能进行快速测光观测，观测功能多，占用天文望远镜终端接口资源少，仪器稳定性好，观测效率高，节省成本。

1.一种多功能天文观测装置，其特征在于，包括通过导线连接的成像系统和控制及图像采集系统；所述成像系统包括沿光路依次排列的滤光片转轮(4)、物面(5)、前固定透镜组(6)、变倍透镜组(7)、后固定透镜组(10)和EMCCD相机(11)；

所述的控制及图像采集系统包括驱动装置(12)、驱动控制器(13)、位置采集模块(14)、图像采集控制器(15)和电源模块(16)，位置采集模块(14)、驱动控制器(13)和驱动装置(12)通过导线依次相连，电源模块(16)通过导线分别连接驱动装置(12)、驱动控制器(13)、位置采集模块(14)和图像采集控制器(15)。

2.根据权利要求1所述的多功能天文观测装置，其特征在于，所述的滤光片转轮(4)上设置有5片滤光片(17)和一片补偿板(18)，滤光片转轮(4)的中心处设置有转轮中心轴(19)；5片滤光片(17)和一片补偿板(18)以转轮中心轴(19)为转轮中心对称设置。

3.根据权利要求1所述的多功能天文观测装置，其特征在于，所述的变倍透镜组(7)包括高分辨成像透镜组(8)和快速测光镜组(9)；所述高分辨成像透镜组(8)和快速测光镜组(9)并列设置。

4.根据权利要求3所述的多功能天文观测装置，其特征在于，所述驱动装置(12)通过导线分别连接有滤光片转轮(4)、高分辨成像透镜组(8)和快速测光透镜组(9)。

5.根据权利要求3所述的多功能天文观测装置，其特征在于，所述的位置采集模块(14)通过导线分别与滤光片转轮(4)、高分辨成像透镜组(8)和快速测光透镜组(9)相连。

6.根据权利要求1所述的多功能天文观测装置，其特征在于，所述的图像采集控制器(15)与EMCCD相机(11)相连。

7.一种多功能天文观测装置的控制方法，其特征在于，采用权利要求1-6任一权利要求所述的多功能天文观测装置，包括以下步骤：

天文目标辐射信号通过望远镜(1)后，成像在望远镜(1)的焦面上，望远镜(1)的焦面得到天文目标的一次像，物面(5)与望远镜(1)的焦面重合，一次像位于物面(5)上，作为多功能天文观测装置的目标物；

物面(5)上的天文目标一次像依次通过前固定透镜组(6)、变倍透镜组(7)和后固定透镜组(10)，成像在EMCCD相机(11)上，EMCCD相机(11)上得到天文目标的二次像，进行高分辨成像观测和快速测光观测；

EMCCD相机(11)的光敏面位于多功能天文观测装置的像面处，用于接收天文目标的二次像，多功能天文观测装置进行高分辨成像和快速测光观测时，多功能天文观测装置的像面位置固定不变，EMCCD相机(11)的安装位置固定不动；

驱动装置(12)驱动滤光片转轮(4)围绕滤光片转轮中心轴(19)旋转及所述的高分辨成像透镜组(8)和快速测光透镜组(9)垂轴切进或切出光路；位置采集模块(14)采集滤光片转轮(4)的旋转位置以及高分辨成像透镜组(8)和快速测光透镜组(9)的位置；驱动控制器(13)用于根据位置采集模块(14)采集到的滤光片转轮(4)的旋转位置以及高分辨成像透镜组(8)和快速测光透镜组(9)的位置，控制驱动装置(12)工作；图像采集控制器(15)控制EMCCD相机(11)进行图像采集工作；

设EMCCD相机的规格为K×K，像素尺寸为L，天文观测站全年平均大气视宁度为δ，天文望远镜焦距为f望，口径为D，中心波长为λ；

则，望远镜的角分辨率θ＝1.22λ/D；

高分辨成像观测时，望远镜和多功能天文观测装置组合后的底片比例尺α高≈θ/2；

所以，组合后的焦距f高＝L/α高；

即，多功能天文观测装置对望远镜焦距的放大倍率M高＝f高/f望；高分辨成像观测的视场ω高＝L×K/f高；

快速测光观测时望远镜和多功能天文观测装置组合后的底片比例尺α测≈δ/2；

所以，组合后的的焦距f测＝L/α测；

即，多功能天文观测装置对望远镜焦距的放大倍率M测＝f测/f望；快速测光观测的视场ω测＝L×K/f测。

8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，高分辨成像观测具体为：高分辨成像透镜组(8)出现在光路中时，快速测光透镜组(9)在光路外，物面(5)上的天文目标一次像依次通过前固定透镜组(6)、高分辨成像透镜组(8)和后固定透镜组(10)，成像在EMCCD相机(11)上，EMCCD相机(11)上得到天文目标的二次像，二次像相比于一次像放大M高倍，多功能天文观测装置将望远镜(1)的焦距f望放大M高倍，进行多功能天文观测装置的高分辨成像观测。

9.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，快速测光观测具体为：快速测光透镜组(9)出现在光路中时，高分辨成像透镜组(8)在光路外，物面(5)上的天文目标一次像依次通过前固定透镜组(6)、快速测光透镜组(9)和后固定透镜组(10)，成像EMCCD相机(11)上，EMCCD相机(11)上得到天文目标的二次像，二次像相比于一次像放大M测倍，多功能天文观测装置将望远镜1的焦距f望放大M测倍，进行多功能天文观测装置的快速测光观测。