CCD联合平差方法及其初步实例检验

在常规照相天体测量工作中 ,对暗天体的定位是采用逐级定标星过渡的方法实现的。由于星表系统差和局部差的存在 ,最终定位结果可能包含难以把握的误差积累。在CCD小视场观测情况下时常难以找到足够数量的定标星。鉴于此 ,推导了CCD观测联合平差方法的严格矢量表达式 ,以期通过共同星的过渡 ,实现大天区统一平差。原理上此方法可实现相对于河外天体的定位 ,以削弱星表系统差和局部差对定位结果的影响。讨论了CCD联合平差方法实现中的问题 ,包括底片常数模型选择、切点位置改正、共同星的较差改正和法方程解算方法等 ,并分析了具体的处理措施。用实例初步检验了CCD联合平差方法的效果 ,表明通过对多张CCD观测的联合平差 ,可以削弱单张CCD观测参考星数目过少、单张CCD观测参考星分布不均、个别参考星存在位置偏差和局部区域参考星存在系统性位置偏差等不利因素对归算结果的影响 ,进而达到扩大视场和提高归算精度的目的     

整体平差方法在CCD天体测量中的应用

回顾了基于底片重叠观测的整体平差方法的发展历史和应用概况，分析了该方法应用于底片资料处理没有取得预期效果的原因，介绍了小视场CCD重叠观测的整体平差研究进展．分析与实测资料归算表明，整体平差方法可以在CCD资料处理中充分发挥作用，在保证长焦距、小底片比例尺的同时，通过对CCD重叠观测的整体平差(相当于扩大观测视场)，可覆盖更多的参考星，进而达到改善局部参考架、提高归算结果精度的目的。     

小视场CCD图像的几何定标

针对长焦距望远镜CCD观测天然卫星的情况，导出了用两颗亮星作为定标时，CCD视场几何参数(比例尺和指向)测量的误差公式，进而设计了多定标星定标时正确的归算方案。新方案不仅对天然卫星的位置测量，也对同类型的小视场CCD位置测量具有指导意义。     

小视场CCD图像的几何定标

针对长焦距望远镜CCD观测天然卫星的情况,导出了用两颗亮星作为定标时,CCD视场几何参数(比例尺和指向)测量的误差公式,进而设计了多定标星定标时正确的归算方案。新方案不仅对天然卫星的位置测量,也对同类型的小视场CCD位置测量具有指导意义。     

CCD漂移扫描观测星表ACR和CMC13的系统误差研究

对2000年前后发表的两部用CCD漂移扫描观测的天体测量星表——ACR(As- trometric calibration regions along the celestial equator)和CMC13(Carlsberg Merid- ian Catalog 13)进行误差分析.通过与UCAC2(The second U.S.Naval Observatory CCD Astrograph Catalog)星表比较,采用数值法,分析了误差的形式和量级大小.并从星表观测方式和数据归算的角度,分析了误差的主要可能来源.发现ACR和CMC13在赤纬方向存在明显的星等差,位置差值随赤经存在与CCD视场大小相近的周期性变化,位置差值随赤纬存在与归算带尺寸大小相近的系统性变化.     

土星主要卫星天体测量定标试验

在地面望远镜观测土星主要卫星的精确定位中,目前普遍采用CCD成像技术。为了测量视场中暗卫星的位置,常采用4颗主要卫星(土卫三-土卫六)进行定标。鉴于技术的进步,目前CCD视场正在逐步增加,如何精确定标图像值得研究。利用2010年1月20日在云南天文台1 m望远镜上观测的不同取向的105幅CCD图像进行了试验研究。采用了美国喷气推进实验室土星主要卫星历表和美国海军天文台的UCAC4恒星星表进行计算,相对于不同的参考对象进行定标。结果表明,采用4颗主要卫星进行定标并测量离卫星较近的观测对象时具有较好的测量准确度和内部精度。测量离定标星较远的卫星时,这种定标方法具有较大的不确定性。采用6颗主要卫星(土卫三-土卫八)进行定标,所有卫星的测量结果具有更好的外部和内部符合。即便如此,采用四常数模型和六常数模型定标的结果都不是令人满意,这揭示CCD视场存在明显的扭曲效应。如果采用视场中的恒星定标,卫星的外部符合和内部精度明显变差,这说明UCAC4恒星参考星表也不是理想的定标用参考星表。     

编制子午初始星表的满星平差方法

本文叙述了编制子午初始星表的满星平差方法。即先把所有星的中天观测记录时刻作岁差、章动、光行差和自行的修正后,采用不同观测夜之间的共同星观测值作连接过渡,消除钟差变化的影响;都归算到年首附近某一夜晚相对于年首平位置的观测,再取多次观测的平均、直接解算出对年首平位置的改正值。这种方法不需要采用传统的连锁观测,也不需要在白天进行观测,并打破了定组观测的惯例。     

CCD用于建立惯性坐标系(Ⅴ)——河外星系与亮定标星相对位置的测量试验

本文介绍了试验观测的过程,给出了归算的程序,得到用CCD测定河外星系相对于两颗定标星位置的单次测定精度是±0″.050,中误差是±0″.022,外部符合是±0″.044。从而证明用CCD测量技术,并采用“底片重迭法”,通过两颗定标星来精确测定河外星系的相对位置是可行的。可望以相隔10年左右的两个历元的观测测定出岁差常数改正值。     

Astrometrica与MaxIm DL在天体测量中的应用与技术研究

为探究Astrometrica和MaxIm DL两个软件在天体测量中应用与处理的差异,从软件的总体情况、CCD图像的读写与变换、平场校正、参数设置、归算与堆叠等方面进行了详细的比较和研究。以中国科学院云南天文台1 m光学望远镜拍摄的M35星团的两组观测资料为例,探究了Astrometrica均值、中值和MaxIm DL均值、中值、标准差(Sigma Clip)、迭代标准差(SD Mask)6种图像堆叠方法的输出结果。对上述6种输出结果进行了数据归算,具体参考Gaia DR2星表,比较了6种堆叠方法星像的位置测量精度。研究发现,使用Astrometrica中值堆叠输出的图像在位置精度中存在异常。最后给出了两个软件在天体测量和巡天工作中配合使用的方法。     

CCD整体平差方法的FORTRAN语言归算程序

介绍了实现CCD整体平差的FORTRAN归算程序的详细流程,包括(a)数据收集、(b)预处理和(c)整体平差与结果输出共三个步骤,并给出了各步所调用的子程序名称及其功能说明。采用模拟数据对该程序进行了可靠性检验,并将该程序应用于4颗河外射电源的光学定位。结果表明, 由于利用整体平差方法参加归算的观测资料覆盖天区扩大,包含了较多的参考星,因而可以获得高于单底片归算的定位精度。     

由陕台光电等高仪(Ⅰ)观测得到的820颗恒星的位置改正

作者利用1978年1月至1981年6月期间陕西天文台光电等高仪(Ⅰ)的专门星表观测资料,归算了820颗恒星的星表位置改正Δα和Δδ。文章介绍了观测方案、归算方法以及仪器某些系统误差的分析等。所得到的818颗星的Δα和568颗星的Δδ的平均内部精度分别为m_(Δα)=±0~S.0043,m_(Δδ)=±0″.072。     

FK5星表和依巴谷星表的比较

由ＦＫ５星表和依巴谷星表在不同历元上的比较、检测和讨论了ＦＫ５星表的系统差．结果表明，ＦＫ５星表的自行系统差可能是影响ＦＫ５星表位置系统差的主要来源．在一些研究工作中，例如在依巴谷星表系统中研究地球自转的长期变化或以前的照相观测结果的重新归算，需要考虑依巴谷星表自行个别误差的影响     

天王星卫星两种定标方法测定结果的比较

利用新发表的高精度、高密度天体测量星表UCAC2,对天王星的五颗主要卫星的CCD观测图像重新进行量测,采用不同方法作定标归算,并使用两种理论模型(GUST86和GUST06模型)计算卫星的理论位置。对不同方法所得到的卫星位置的O-C结果的分析和比较表明,本文获得的卫星位置精度,除天卫五(Miranda)有显著提高,其他4颗卫星的位置精度基本相同。本文中天卫一和天卫三的结果与"亮卫星定标法"的结果在精度上相当,天卫二的位置精度与其他天王星卫星的位置精度具有较好的一致性,这从另一方面证明了我们的"亮卫星定标法"的可靠性。此外我们还获得了天卫四的位置与精度。     

CCD用于建立惯性坐标系(Ⅰ) 测定河外星系与定标星的相对位置

本文叙述了用CCD测量河外星系与定标星之间相对位置的方法。由于CCD测量的每次露光时间短,可以采用连续重迭露光测量的方法,扩大可观测的天区,克服CCD测量视场太小的缺点;再利用它因视场小,象场误差可以忽略,能采用四常数模型的特点,使得在整个重迭露光测量的范围内,只要两颗定标星就能测定出河外星系的相对位置。文中推导了用两颗定标星测定河外星系相对位置的公式,并给出了各底片常数测定误差的估计。     

小行星观测方法的改进

考虑到单纯用子午方法或照相方法对小行星进行观测存在着因星等、定标星系统,以及难于在小行星运行全轨道上进行观测等方面的不利因素,在本文中,根据云南天文台能观测小行星全轨道的地理纬度条件,提出利用低纬子午环与CCD测量装置相配合,并利用低纬子午环直接提供的定标星,在一个统一的基本仪器系统中,通过对小行星在全轨道上均匀分布的观测,获得高精度的小行星观测资料,以便得到更准确的星表零点改正。     

天顶星赤纬天津星表(摘要)

1963年用天津纬度站ZTL—180天顶仪作TD星表测定的同时,还对一批天顶星进行单星测纬工作。对这批资料处理给出赤纬改正和星表。其基本方法简述如下: 从Fk_4星表中选出167个纬度星对作“定标星对”,给出“定标星对的平滑纬度曲线”,从曲线上取平滑纬度值Φ_i为参考系统。各被测星(天顶星)纬度与Φ之差为赤纬改正。用这种“相对测定”法在同一部仪器上所得定标星对和被测星的纬度值中有同样的极和非极的纬度变化成份,因而被测星赤纬改正中的各种误差将会大大减弱。天顶星瞬间纬度公式完全可沿用星对瞬纬公式,只蒙气差一项不同。是用蒙气差而     

应用Gaia DR1的木卫六天体测量试验观测

木卫六是木星最大的一颗不规则天然卫星,为了获得它的高精度观测位置,天体测量归算过程中各方面都需要考虑,其中特别重要的是参考星表的选择。应用最新公布的星表Gaia Data Release 1(Gaia DR1),同时采用UCAC4星表进行比较,对2015年云南天文台获得的185个木卫六的观测资料进行处理和归算,结果显示,采用Gaia DR1星表的木卫六的位置测量精度在赤经和赤纬两个方向都约为0.02″,比采用UCAC4的结果有显著提升。     

昴星团天体测量标准区域441颗星的高精度位置和自行

本文利用由ＰＰＭ和ＡＣＲＳ星表以及Ｅｉｃｈｈｏｒｎ等、Ｊｏｎｅｓ和Ｈｅｒｔｚｓｐｒｕｎｇ的星表综合而成的初始参考星表，对佘山４０厘米折射望远镜拍摄的历元间隔８６年１１张底片上３３次露光按中心重叠法进行归算，得出了昂星团天体测量标准区域４４１颗星的高精度位置和自行，这些位置的标准误差均小于±０．″０５，接近百分之九十恒星的自行标准误差小于±０〃．００１／年．     

CCD平场改正精度对CCD测光精度的影响

本文讨论了CCD平场改正精度对CCD测光精度的影响。结果表明,CCD平场改正精度对CCD测光精度有很大的影响。因此,在CCD的测光精度范围之内,为了提高观测的极限星等,必须认真做好平场。此外还表明:(1)在同样的平场改正精度下,平场改正精度对CCD测光精度的影响还与视星等有关。星等值越大(天体越暗),影响就越大;(2)在一般情况下,只要被观测对象的视星等亮于18等(包括18~m),平场改正精度对CCD测光精度的影响都小于0.12~m;(3)当被观测对象的视星等暗于19等时,必须提高平场的改正精度,使其平场改正精度高于本文的结果,否则测光精度将太差、结果不能用。     

依巴谷天体测量卫星的阶段成果

本文综合介绍依巴谷天体测量卫星自１９８９年１１月开始观测以来，由头两年获得的观测资料取得的空间天体测量的阶段性成果，以及空间天体测量结果与地面观测结果相互之间的比较，成功地用于解算天体测量参数的星数已达１１２４４颗，由依巴谷天体测量卫星的头两年观测资料进行归算处理，得到恒星位置，视差和年自行的预期精度分别为３、４和２ｍａｓ。由此从整体上合面地检验了依巴谷科学计划，包括观测纲要，输入星表，卫星本身及