本发明属于系统控制领域，特别是一种基于ascom通信协议的无线多天文望远镜控制系统。
背景技术：
1、天文观测一直以来都是人类探索宇宙奥秘的重要手段之一，随着社会的进步和天文知识的普及，越来越多的人们对天文学产生了浓厚的兴趣，而天文台科普基地也成为了人们了解天文知识，仰望星空的重要场所。但是传统的望远镜控制方法是一对一的使用遥控器进行控制，操作繁琐，耗时长。天文台科普基地为了吸引更多的观众和参与者，需要拥有多台望远镜以覆盖更广泛的观测范围。通过同时控制多台望远镜，可以满足不同的观测需求，提供更丰富的观测体验。通过设计一个自动化的望远镜控制系统，可以大大提升观测效率，节省人力物力成本。ascom协议是一种在天文领域广泛使用的标准化接口协议，旨在促进不同天文设备之间的通信和互操作性。允许天文设备(如望远镜、摄像机、定位器等)与天文软件(如天文观测控制软件、图像处理软件等)之间进行无缝连接和交互。目前，已有人提出基于ascom协议对天文望远镜进行远程控制以及与天文台其他设备协作，旨在解决在某些高海拔、严寒地区观测人员无法长期驻扎的问题。
2、目前多用于科研或者其他相关的学术研究方面，满足的是科研人员专业的特殊化的需求。功能比较复杂繁多，对相关专业知识了解不多甚至不了解的普通群众不友好。除此之外，一些现有的技术是对特有的一些设备进行控制，灵活性差，扩展性低，无法同时对多台不同型号的望远镜进行控制，无法同时满足多人不同的观测需求。
3、随着社会的发展，越来越多的人们对天文产生兴趣，希望来到天文台科普基地进行学习，同时，天文台科普基地也成为了很多学生的研学场所。针对科普基地游客数量繁多，游客专业知识参差不齐，亟需开发出一套上手简单，可扩展性强，能对一组或多组天文望远镜同时进行控制的控制系统，以满足不同人的不同观测需求。
技术实现思路
1、针对以上问题，本专利提出了一种基于ascom通信协议的天文望远镜控制系统。不仅可以兼容不同型号的天文望远镜，而且该控制系统上手简单，能同时选择多个天文望远镜进行控制，适用于游客数量繁多的天文台科普基地。
2、本发明技术方案为一种基于ascom通信协议的天文望远镜控制系统，该系统包括：现场控制盒、服务端、客户端；普通的用户在客户端通过选择对应星体进行望远镜的控制，而管理人员在服务端使用运行在pc上的服务端控制软件对客户端所能控制的望远镜编号进行配置并不断接收客户端发送的控制命令，同时向星图软件发出控制命令，星图软件将计算后将控制信息传输给现场控制盒，现场控制盒根据命令使相应的望远镜移向到所选择的星体；
3、所述现场控制盒由微控制器模块和相应的电路组成；微控制器模块包括：wifi，蓝牙，uart；现场控制盒接收服务端发送的基于ascom标准定义下的控制属性和方法，将其翻译成不同型号的天文望远镜的控制命令，并发送给天文望远镜实现对其的控制，同时现场控制盒将这些不同的望远镜抽象成一个标准的ascom设备，以便被上层的星图软件发现并进行连接；
4、所述服务端由望远镜代理，星图软件和控制软件组成，
5、所述服务端和客户端的工作流程为：服务端发现并连接所有望远镜，服务端通过广播搜索得到局域网范围内所有的客户端，管理人员在服务端控制软件上的配置窗口对不同的客户端所能控制的天文望远镜编号进行分配，使得特定的客户端只能控制特定的一个或一组望远镜；客户端向服务端发送获取星体列表的请求，服务端在检查请求合法之后，向客户端返回所希望客户端展示的星体列表；客户端将获得的星体列表并展示，用户选定星体列表中的星体获得该星体的图片，并向服务端控制软件发送移动望远镜到指定星体的命令，最后服务端控制软件向星图软件发送相应命令实现对该客户端所对应的一组望远镜跟踪星体的动作。
6、进一步的，所述服务端与现场控制盒之间的指令交互具体方法为：
7、s1：服务端发送udp广播信息，现场控制盒接收到该广播消息之后，朝着服务端返回端口号信息，为之后的http协议通信准备；
8、s2：服务端向返回信息的现场控制盒发送三次http请求，分别访问ascom设备的“apiversions”，“description”和“configureddevices”属性，分别获取api版本，设备说明、所控制设备类型、设备名；三次交互完毕后，ascom设备的发现过程结束，服务端把一个现场控制盒抽象成一个ascom设备；所发现的ascom设备信息在服务端显示出来，用户选择所需要控制的设备，为其建立驱动；
9、s3：服务端根据之前发现过程所保留ascom设备ip地址和端口号进行连接操作，服务端发送http信息访问所需连接的ascom设备的“connect”属性，ascom设备做出相应回应之后服务端发送两次http请求访问“doesrefraction”和“equatorialsystem”属性，获取所控制天文望远镜是否对坐标施加大气折射和使用的赤道坐标系，之后连接建立成功，之后服务端每隔一定时间向ascom设备发送两次http请求，分别访问ascom设备的“rightascension”和“declination”属性，获取对应望远镜所指向的赤经赤纬坐标。
10、进一步的，当用户想控制望远镜移动时，在服务端上选定所要指向的位置，点击指向按键，服务端向所需控制的ascom设备发送http请求，访问“slewtocoordinatesasync”方法，同时将目的位置的赤经赤纬坐标发送给ascom设备，ascom设备接收到请求之后进行望远镜指向操作，望远镜开始指向后，向服务端返回成功回应。
11、进一步的，在服务端设置望远镜代理，望远镜代理基于ascom协议进行开发，望远镜代理中存储各个ascom设备的状态信息,望远镜代理启动后，监听星图发出的http控制命令，当监听到由星图发出的指令后，望远镜代理查询命令所对应的ascom设备的信息，先与星图端快速交互所储存的最新信息，接着将命令转发给对应的ascom设备，等待ascom设备进行回复，以更新状态信息。
12、进一步的，现场控制盒与天文望远镜之间通信方法为：现场控制盒将服务端访问赤经赤纬位置的http请求转为相应的串口命令，望远镜回复其指向的赤经赤纬坐标，现场控制盒再将其转换为http格式的回复信息回复给服务端；当服务端发送移动命令时，现场控制盒将其转为相应的串口命令，将需要指向的赤经赤纬坐标发送给望远镜，实现移动操作。
13、进一步的，服务端与客户端之间通信方法为：服务端通过广播“scan”命令扫描网络中的客户端设备，客户端设备在接收到广播信息后回复客户端的设备名；接收到服务端的广播之后，客户端可以获取到服务端的ip地址，此后客户端向服务端发送“reqlist”命令获取星体列表以及发送“goto+星体名”命令控制望远镜指向对应星体。
14、本发明具有如下优点：
15、高拓展性：使用ascom标准化接口协议，屏蔽了不同型号天文望远镜的指令差异，使得该操作系统能同时控制不同型号的天文望远镜。
16、高灵活性和便捷性：该控制系统使用无线通信，消除了传统有线连接的限制，使得设备可以更加灵活地布置和移动，用户无需担心布线和连接的问题，用户可在客户端移动过程中对望远镜进行控制。
17、实现了功能的简化与扩展：stellarium星图软件的功能是复杂且多样的，直接操作可能存在一定的困难；而控制软件提取其命令数据并简化为按钮操作，提高了可使用性，同时与stellarium星图软件、客户端构成完备的通信关系，在此基础上，实现了按需管理、分组管理等使用功能拓展。
18、能对多个天文望远镜同时进行控制的控制方法，降低管理成本，减少操作时间。控制软件通过绑定需要操作的望远镜编号，实现一次性移动多台天文望远镜。
1.一种基于ascom通信协议的天文望远镜控制系统，该系统包括：现场控制盒、服务端、客户端；普通的用户在客户端通过选择对应星体进行望远镜的控制，而管理人员在服务端使用运行在pc上的服务端控制软件对客户端所能控制的望远镜编号进行配置并不断接收客户端发送的控制命令，同时向星图软件发出控制命令，星图软件将计算后将控制信息传输给现场控制盒，现场控制盒根据命令使相应的望远镜移向到所选择的星体；
2.如权利要求1所述的一种基于ascom通信协议的天文望远镜控制系统，其特征在于，当用户想控制望远镜移动时，在服务端上选定所要指向的位置，点击指向按键，服务端向所需控制的ascom设备发送http请求，访问“slewtocoordinatesasync”方法，同时将目的位置的赤经赤纬坐标发送给ascom设备，ascom设备接收到请求之后进行望远镜指向操作，望远镜开始指向后，向服务端返回成功回应。
3.如权利要求1所述的一种基于ascom通信协议的天文望远镜控制系统，其特征在于，在服务端设置望远镜代理，望远镜代理基于ascom协议进行开发，望远镜代理中存储各个ascom设备的状态信息,望远镜代理启动后，监听星图发出的http控制命令，当监听到由星图发出的指令后，望远镜代理查询命令所对应的ascom设备的信息，先与星图快速交互当前所存储的最新信息，接着将命令转发给对应的ascom设备，等待ascom设备进行回复，以更新状态信息。
4.如权利要求1所述的一种基于ascom通信协议的天文望远镜控制系统，其特征在于，现场控制盒与天文望远镜之间通信方法为：现场控制盒将服务端访问赤经赤纬位置的http请求转为相应的串口命令，望远镜回复其指向的赤经赤纬坐标，现场控制盒再将其转换为http格式的回复信息回复给服务端；当服务端发送移动命令时，现场控制盒将其转为相应的串口命令，将需要指向的赤经赤纬坐标发送给望远镜，实现移动操作。
5.如权利要求1所述的一种基于ascom通信协议的天文望远镜控制系统，其特征在于，服务端与客户端之间通信方法为：服务端通过广播“scan”命令扫描网络中的客户端设备，客户端设备在接收到广播信息后回复客户端的设备名；接收到服务端的广播之后，客户端可以获取到服务端的ip地址，此后客户端向服务端发送“reqlist”命令获取星体列表以及发送“goto+星体名”命令控制望远镜指向对应星体。
