本发明涉及望远镜外引导，具体提供一种基于轨迹预测的望远镜引导方法及引导系统。
背景技术：
1、为了呈现更大的目标图像，同时展示更为丰富的目标细节，望远镜成像系统的视场通常小于对角线。由于视场较小，单独的成像系统难以对未知目标进行捕获并成像，通常情况下，望远镜都会配置一套视场较大的捕获系统，用于将目标引入成像系统中，完成相关的观测任务和科学实验。
2、由于某些原因，如节约研发成本、减小望远镜重量和体积等，部分望远镜在设计时并未包含捕获光学系统，在这种情况下，可以由其它具备捕获能力的光电设备对望远镜进行外引导，进而使目标进入视场并成像。
3、目前常用的外引导方式为网络外引导，引导源以1hz的低频率向本地望远镜主控系统通过网络协议发送目标在某坐标系下的实时位置，主控系统将其转化成地平坐标系下的方位和俯仰，对望远镜以更高的频率进行引导。
4、主控系统针对外引导的望远镜控制策略通常有滞后引导和线性差分引导两种，假设当前时刻为，则滞后引导和线性差分引导分别如下所述：
5、1、滞后引导：主控系统将时刻的引导位置当作时刻的引导位置，将时刻的引导位置当作时刻的引导位置，然后对望远镜进行差分引导。
6、2、线性差分引导：主控系统将时刻和时刻的引导位置做线性差分，在时刻的外引导数据到来之前，都以此预测数据作为望远镜引导依据。
7、上述两种引导方式存在如下问题：
8、1、滞后引导：该方法适合较大视场中低速目标，即使对于视场较大的捕获系统，若目标的移动速度较快，则该目标也无法进入捕获视场。
9、2、线性差分引导：该方法引导精度优于滞后引导，通常是在每次更新外引导数据时，能将目标引导至视场中心，但由于目标存在加速度，在下一次外引导数据更新前，目标会逐渐偏离中心，若光学系统视场较小，或目标运动加速度较大，则目标极容易离开视场或来回剧烈抖动。
10、当小视场光电望远镜接受其它设备实时外引导时，由于引导源的引导频率较低，目标移动速度较快，常用的望远镜引导方法引导误差大，跟踪过程中目标可能频繁进入和离开视场，或在视场内剧烈抖动，不利于目标闭环跟踪或相关科学实验的顺利进行。
技术实现思路
1、本发明为解决上述问题，提供了一种基于轨迹预测的望远镜引导方法及引导系统，通过轨迹预测模块获取目标的预测轨迹，并依据预测轨迹和授时系统按照望远镜的引导频率提供的携带时间信息的触发信号，通过分频模块在预测轨迹上获取目标预测位置用以引导望远镜，该引导方法及引导系统可降低目标离开视场的概率，降低目标抖动幅度，提升了引导精度，在引导源低频和望远镜小视场条件下上述优点尤为显著。
2、本发明提供的基于轨迹预测的望远镜引导方法，包括：
3、s1：按照目标采集频率，通过引导源获取目标时间对应的目标位置，表示时间对应的目标位置的序列号；
4、s2：依据目标位置及在个相邻的历史时间由引导源获取的目标位置，获取时间至时间之间目标的预测轨迹；
5、s3：设定望远镜的引导频率，按照望远镜的引导频率，在预测轨迹上获取时间至时间之间的目标预测位置；
6、s4：将目标预测位置以引导频率传输至望远镜，引导望远镜追踪目标。
7、优选的，在s2中，取值为3。
8、优选的，预测轨迹的方程为：
9、；
10、其中，表示预测轨迹上的目标预测位置，表示目标预测位置对应的时间，、、和均表示方程的系数。
11、优选的，方程的系数、、和的计算方法为：
12、；
13、其中，，，。
14、优选的，望远镜的引导频率为50hz或100hz。
15、一种基于轨迹预测的望远镜引导系统，基于轨迹预测的望远镜引导方法，引导系统包括引导源、主控系统和授时系统，主控系统包括轨迹预测模块、分频模块和望远镜引导模块；
16、轨迹预测模块依据引导源获取的目标位置获得目标的预测轨迹，并发送至分频模块；
17、授时系统按照引导频率向分频模块提供携带时间信息的触发信号；
18、分频模块依据触发信号和所述时间信息，在预测轨迹上获取目标预测位置，并将目标预测位置发送至望远镜引导模块；
19、望远镜引导模块依据目标预测位置生成引导指令，并按照引导频率向望远镜发送引导指令引导望远镜。
20、优选的，主控系统还包括引导数据接收模块，引导数据接收模块接收目标位置并将目标位置转换成地平坐标系中的目标位置，轨迹预测模块依据地平坐标系中的目标位置获得目标的预测轨迹。
21、与现有技术相比，本发明能够取得如下有益效果：
22、本发明提供的引导方法及引导系统，由轨迹预测模块获取目标的预测轨迹，授时系统按照望远镜的引导频率发送携带时间信息的触发信号，由分频模块结合预测轨迹、时间信息和触发信号获取预测轨迹上的目标预测位置，用以引导望远镜，该引导方法可不考虑引导源的引导频率，自主选择向望远镜发送目标预测位置的频率，在引导源引导频率较低或进行小视场望远镜引导时，可将低频引导源数据转换成高频引导数据，大幅度降低目标在视场内的抖动幅度，且降低了目标离开视场的概率，提升了引导望远镜的目标预测位置数据的精度，大幅度降低引导误差，有利于相关目标观测实验的顺利进行，针对不同的引导源和望远镜，该引导方法均可适用，在低频引导源和小视场望远镜的条件下，优化效果尤为明显。
23、当运动目标具有较大加速度或具有一定加速度变化率的情况下，应用本发明的引导方法进行望远镜引导时，目标依旧稳定的出现在小视场成像系统中，该引导方法仍然适用。
1.一种基于轨迹预测的望远镜引导方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的基于轨迹预测的望远镜引导方法，其特征在于，在s2中，取值为3。
3.如权利要求1所述的基于轨迹预测的望远镜引导方法，其特征在于，所述预测轨迹的方程为：
4.如权利要求3所述的基于轨迹预测的望远镜引导方法，其特征在于，所述方程的系数、、和的计算方法为：
5.如权利要求1所述的基于轨迹预测的望远镜引导方法，其特征在于，望远镜的引导频率为50hz或100hz。
6.一种基于轨迹预测的望远镜引导系统，其特征在于，基于如权利要求1至权利要求5任意一项所述的基于轨迹预测的望远镜引导方法，引导系统包括引导源、主控系统和授时系统，所述主控系统包括轨迹预测模块、分频模块和望远镜引导模块；
7.如权利要求6所述的基于轨迹预测的望远镜引导系统，其特征在于，所述主控系统还包括引导数据接收模块，所述引导数据接收模块接收所述目标位置并将目标位置转换成地平坐标系中的目标位置，所述轨迹预测模块依据所述地平坐标系中的目标位置获得目标的预测轨迹。
