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一种基于热力学观测天体的测量系统及测量方法

阅读：278发布：2020-05-13

专利汇可以提供一种基于热力学观测天体的测量系统及测量方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明是一种基于热力学观测天体的测量系统及测量方法，属于天体测量技术领域。本系统包括：天线用于收集信号，天线的输出端与微波开关一端连接，微波开关另一端与放大器的输入端连接，放大器的输出端与功分器的输入端连接，功分器的输出端与隔离器的输入端连接，隔离器的输出端与滤波器的输入端连接，滤波器的输出端与放大器的输入端连接，放大器的输出端与检波器的输入端连接，检波器的输出端与数据采集器连接，数据采集器与数据处理单元连接，可以对波长进行识别分析得到所需要的峰值波长，并根据峰值波长计算天体表面温度，根据天体表面温度分别天体类型并记录数量，完成天体统计。，下面是一种基于热力学观测天体的测量系统及测量方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种基于热力学观测天体的测量系统，其特征在于：包括天线、微波开关、功分器、隔离器、滤波器、放大器、检波器、数据采集器、数据处理单元和热力学处理单元，所述天线用于收集信号，天线的输出端与微波开关一端连接，微波开关另一端与放大器的输入端连接，放大器的输出端与功分器的输入端连接，功分器的输出端与隔离器的输入端连接，隔离器的输出端与滤波器的输入端连接，滤波器的输出端与放大器的输入端连接，放大器的输出端与检波器的输入端连接，检波器的输出端与数据采集器连接，数据采集器与数据处理单元连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于热力学观测天体的测量系统，其特征在于：所述隔离器、滤波器、放大器、检波器的数量为至少三个，功分器的各个输出端分别与各个隔离器的输入端连接，各个隔离器的输出端分别与各个滤波器的输入端连接，各个滤波器的输出端分别与各个放大器的输入端连接，各个放大器的输出端分别与各个检波器的输入端连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于热力学观测天体的测量系统，其特征在于：所述检波器采用AD8363数字检波芯片。
4.根据权利要求1所述的一种基于热力学观测天体的测量系统，其特征在于：所述天线与微波开关之间还设有耦合器，微波开关连接有匹配负载，该匹配负载为50Ω匹配负载。
5.一种基于热力学观测天体的测量系统的测量方法，其特征在于：采用上述任一所述的测量系统，具体步骤如下：
S100、接受信号，通过天线接受信号，并将信号输送给放大器；
S200、信号处理，通过微波开关、功分器、隔离器、滤波器、放大器、检波器进行信号处理，并将处理后的信号输送给数据收集器；
S300、数据收集，数据收集器将接受的信号收集并输送给数据处理单元；
S400、数据处理，数据处理单元将得到的数据进行处理分类，并将处理分类后的数据输送给热力学分析单元；
S500、热力学分析，热力学分析单元进行波普分析，计算得到与波普匹配的温度。
6.根据权利要求5所述的一种基于热力学观测天体的测量系统的测量方法，其特征在于：步骤S100中，信号输送给放大器前需要经过耦合器。
7.根据权利要求5所述的一种基于热力学观测天体的测量系统的测量方法，其特征在于，步骤S200中，具体处理过程为：放大器将信号放大后输送给功分器，功分器将信号分隔并分别输送给多个隔离器，隔离器隔离转换后将信号输送给滤波器，滤波器处理后的信号输送给放大器，放大器将放大后的信号输送给检波器，检波器处理后将信号输送给数据处理单元。
8.根据权利要求5所述的一种基于热力学观测天体的测量系统的测量方法，其特征在于，步骤S400中，具体处理过程为：将峰值波长进行区别记录。
9.根据权利要求5所述的一种基于热力学观测天体的测量系统的测量方法，其特征在于，步骤S500中，具体处理过程为：根据峰值波长计算天体表面温度，通过维恩定律λ(m)T＝b，b＝0.002897m·K，根据天体表面温度分别天体类型并记录数量。

说明书全文

一种基于热力学观测天体的测量系统及测量方法

技术领域

[0001] 本发明属于天体测量技术领域，具体来说是一种基于热力学观测天体的测量系统及测量方法。

背景技术

[0002] 天文望远镜是观测天体的重要工具，可以毫不夸大地说，没有望远镜的诞生和发展，就没有现代天文学。随着望远镜在各方面性能的改进和提高，天文学也正经历着巨大的飞跃，迅速推进着人类对宇宙的认识。按工作波段的不同，天文望远镜可分为光学望远镜和射电望远镜。其中光学望远镜主要以可见光为工作波段，根据使用地点的不同，可以分为地面天文望远镜和空间天文望远镜。由于光学系统的不同，又可以分为反射望远镜、折射望远镜、折反射望远镜等类型。射电望远镜主要以无线电波为工作波段。目前地面观测绝大多数处于凝聚态的天体(恒星等)仍以光学波段观测为主要手段，这是由于：大多数恒星等天体温度范围从数千度到数万度，辐射集中在光学波段；携带大量天体物理信息的谱线，主要集中于可见区；大气在可见区有良好的透射。

[0003] 在天文观测中，光谱信息的获取具有重要的意义，这是因为天文学中大量的信息能以光谱的形式表现出来。第一，对宇宙和星系的研究。宇宙的诞生、星系的形成等前沿问题都建立在对星系物理的研究基础之上。研究宇宙大尺度结构依赖于星系红移巡天的工作。获取星系的光谱就能得到星系的红移，进而知道它的距离，由此获得星系的三维分布，这样就可以了解整个宇宙空间的结构，同时可以研究包括星系的形成、演化在内的宇宙大尺度结构和星系物理。获取星系的光谱是进行这一工作最基础的需要。第二，对恒星和银河系的结构特征的研究。由于不同元素具有不同的特征谱线，通过一颗恒星的光谱，可以分析出其元素构成和含量等化学组成，可以分析出其密度、温度等物理条件，还可以测量出其运动速度和运行轨迹等。研究不同种类的恒星的分布，可以研究出银河系的结构和银河系的形成。第三，对宇宙生命的研究。通过恒星或行星的光谱，可以研究行星表面水分和氧气的含量，以确定是否存在生物的可能。因此，在天文学中对光谱的研究具有重要而不可替代的作用。

[0004] 此外，通过测量天体表面温度可以判断天体的大致类型，通过红外探测器,了解外太空中物体的温度。所有温度在绝对零度以上的物体都或多或少地释放红外辐射，温度越高，释放的辐射量也就越大。因此，通过测量天体表面温度并进行热力学分析可以得到天体的种类和数量。

发明内容

[0005] 1.发明要解决的技术问题

[0006] 本发明的目的在于解决现有技术中通过观察天体波谱测量天体数量和种类不准的问题，提供一种基于热力学观测天体的测量系统及测量方法，通过测量天体表面温度并进行热力学分析可以得到天体的种类和数量。

[0007] 2.技术方案

[0008] 为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

[0009] 一种基于热力学观测天体的测量系统，包括天线、微波开关、功分器、隔离器、滤波器、放大器、检波器、数据采集器、数据处理单元和热力学处理单元，所述天线用于收集信号，天线的输出端与微波开关一端连接，微波开关另一端与放大器的输入端连接，放大器的输出端与功分器的输入端连接，功分器的输出端与隔离器的输入端连接，隔离器的输出端与滤波器的输入端连接，滤波器的输出端与放大器的输入端连接，放大器的输出端与检波器的输入端连接，检波器的输出端与数据采集器连接，数据采集器与数据处理单元连接。

[0010] 优选地，所述隔离器、滤波器、放大器、检波器的数量为至少三个，功分器的各个输出端分别与各个隔离器的输入端连接，各个隔离器的输出端分别与各个滤波器的输入端连接，各个滤波器的输出端分别与各个放大器的输入端连接，各个放大器的输出端分别与各个检波器的输入端连接。

[0011] 优选地，所述检波器采用AD8363数字检波芯片。

[0012] 优选地，所述天线与微波开关之间还设有耦合器，微波开关连接有匹配负载，该匹配负载为50Ω匹配负载。

[0013] 一种基于热力学观测天体的测量系统的测量方法，采用上述任一所述的测量系统，具体步骤如下：

[0014] S100、接受信号，通过天线接受信号，并将信号输送给放大器；

[0015] S200、信号处理，通过微波开关、功分器、隔离器、滤波器、放大器、检波器进行信号处理，并将处理后的信号输送给数据收集器；

[0016] S300、数据收集，数据收集器将接受的信号收集并输送给数据处理单元；

[0017] S400、数据处理，数据处理单元将得到的数据进行处理分类，并将处理分类后的数据输送给热力学分析单元；

[0018] S500、热力学分析，热力学分析单元进行波谱分析，计算得到与波谱匹配的温度。

[0019] 优选地，步骤S100中，信号输送给放大器前需要经过耦合器。

[0020] 优选地，步骤S200中，具体处理过程为：放大器将信号放大后输送给功分器，功分器将信号分隔并分别输送给多个隔离器，隔离器隔离转换后将信号输送给滤波器，滤波器处理后的信号输送给放大器，放大器将放大后的信号输送给检波器，检波器处理后将信号输送给数据处理单元。

[0021] 优选地，步骤S400中，具体处理过程为：将峰值波长进行区别记录。

[0022] 优选地，步骤S500中，具体处理过程为：根据峰值波长计算天体表面温度，通过维恩定律λ(m)T＝b，b＝0.002897m·K，根据天体表面温度分别天体类型并记录数量。

[0023] 3.有益效果

[0024] 采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

[0025] (1)本发明的一种基于热力学观测天体的测量系统，包括天线、微波开关、功分器、隔离器、滤波器、放大器、检波器、数据采集器、数据处理单元和热力学处理单元，天线用于收集信号，天线的输出端与微波开关一端连接，微波开关另一端与放大器的输入端连接，放大器的输出端与功分器的输入端连接，功分器的输出端与隔离器的输入端连接，隔离器的输出端与滤波器的输入端连接，滤波器的输出端与放大器的输入端连接，放大器的输出端与检波器的输入端连接，检波器的输出端与数据采集器连接，数据采集器与数据处理单元连接，可以对波长进行识别分析得到所需要的峰值波长，并根据峰值波长计算天体表面温度，根据天体表面温度分别天体类型并记录数量，完成天体统计。

[0026] (2)本发明的一种基于热力学观测天体的测量系统的测量方法，步骤为：S100、接受信号，通过天线接受信号，并将信号输送给放大器；S200、信号处理，通过微波开关、功分器、隔离器、滤波器、放大器、检波器进行信号处理，并将处理后的信号输送给数据收集器；S300、数据收集，数据收集器将接受的信号收集并输送给数据处理单元；S400、数据处理，数据处理单元将得到的数据进行处理分类，并将处理分类后的数据输送给热力学分析单元；
S500、热力学分析，热力学分析单元进行波谱分析，计算得到与波谱匹配的温度，根据天体表面温度分别天体类型并记录数量，完成天体统计。
附图说明

[0027] 图1为本发明的一种基于热力学观测天体的测量系统的结构示意图；

[0028] 图2为本发明的一种基于热力学观测天体的测量系统的测量方法的流程图。

具体实施方式

[0029] 为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述，附图中给出了本发明的若干实施例，但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例，相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

[0030] 需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件；当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件；本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

[0031] 除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明；本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

[0032] 实施例1

[0033] 参照附图1和附图2所示，本实施例的一种基于热力学观测天体的测量系统，包括天线、微波开关、功分器、隔离器、滤波器、放大器、检波器、数据采集器、数据处理单元和热力学处理单元，天线用于收集信号，天线的输出端与微波开关一端连接，微波开关另一端与放大器的输入端连接，放大器的输出端与功分器的输入端连接，功分器的输出端与隔离器的输入端连接，隔离器的输出端与滤波器的输入端连接，滤波器的输出端与放大器的输入端连接，放大器的输出端与检波器的输入端连接，检波器的输出端与数据采集器连接，数据采集器与数据处理单元连接。

[0034] 本实施例中，隔离器、滤波器、放大器、检波器的数量为至少三个，功分器的各个输出端分别与各个隔离器的输入端连接，各个隔离器的输出端分别与各个滤波器的输入端连接，各个滤波器的输出端分别与各个放大器的输入端连接，各个放大器的输出端分别与各个检波器的输入端连接。

[0035] 本实施例中，检波器采用AD8363数字检波芯片。

[0036] 本实施例中，天线与微波开关之间还设有耦合器，微波开关连接有匹配负载，该匹配负载为50Ω匹配负载。

[0037] 一种基于热力学观测天体的测量系统的测量方法，其特征在于：采用上述任一的测量系统，具体步骤如下：

[0038] S100、接受信号，通过天线接受信号，并将信号输送给放大器；

[0039] S200、信号处理，通过微波开关、功分器、隔离器、滤波器、放大器、检波器进行信号处理，并将处理后的信号输送给数据收集器；

[0040] S300、数据收集，数据收集器将接受的信号收集并输送给数据处理单元；

[0041] S400、数据处理，数据处理单元将得到的数据进行处理分类，并将处理分类后的数据输送给热力学分析单元；

[0042] S500、热力学分析，热力学分析单元进行波长分析，计算得到与波长匹配的温度。

[0043] 本实施例中，步骤S100中，信号输送给放大器前需要经过耦合器。

[0044] 本实施例中，步骤S200中，具体处理过程为：放大器将信号放大后输送给功分器，功分器将信号分隔并分别输送给多个隔离器，隔离器隔离转换后将信号输送给滤波器，滤波器处理后的信号输送给放大器，放大器将放大后的信号输送给检波器，检波器处理后将信号输送给数据处理单元。

[0045] 本实施例中，步骤S400中，具体处理过程为：将峰值波长进行区别记录。

[0046] 本实施例中，步骤S500中，具体处理过程为：根据峰值波长计算天体表面温度，通过维恩定律λ(m)T＝b，b＝0.002897m·K，根据天体表面温度分别天体类型并记录数量。

[0047] 通过微波开关、功分器、隔离器、滤波器、放大器、检波器进行信号处理，并将处理后的信号输送给数据收集器；S300、数据收集，数据收集器将接受的信号收集并输送给数据处理单元；S400、数据处理，数据处理单元将得到的数据进行处理分类，并将处理分类后的数据输送给热力学分析单元；S500、热力学分析，热力学分析单元进行波谱分析，计算得到与波谱匹配的温度，根据天体表面温度分别天体类型并记录数量，完成天体统计。

[0048] 以上实施例仅表达了本发明的某种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围；因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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