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     

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。     

我国地理经纬度和子午线实测的沿革

本文简要地叙述了中国历史上唐、元、清几次大规模天文大地测量的情况,并从当时使用的方法和仪器,探讨了中国历史上地理坐标和经纬度的形成和发展,文章还从两种不同的地理坐标系出发,指出了中国历史上地理坐标的特点、古代测地方法和现代测地法的联系、中国现代测地法与外国测地法的互相影响,从而证明了中国人民对世界科学技术的宝贵贡献以及学习困外先进技术对发展本国科学技术的重要意义。     

附加相对约束关系的月表全景相机平差算法研究

我国近期发射的月球探测器携带了全景相机的科学载荷,负责获取巡视器着陆区的月球表面影像。全景相机共有两台,采用双目立体成像,实际工作时保持相对位置和姿态关系不变。参考地球测绘、计算机视觉等领域的多个相似案例,使用一种改进的平差模型,经过实验验证,证明该模型能够消除不同立体像对间相对位置和姿态的偏差,使平差结果更加可靠,为我国探月任务中月表全景相机影像数据的摄影测量处理提供帮助和支持。     

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。     

火星指向模型与重力场模型的发展回顾与使用

首先回顾了火星重力场模型的发展历程;然后介绍了火星重力场模型使用中涉及的坐标系统,并给出了各坐标系之间的相互转换关系,再比较了基于不同火星指向参数模型进行坐标转换的差异;最后从重力异常与星历积分两个方面对最新的火星重力场模型GMM-3与JGMRO 120d进行了比较,结果表明两个重力场模型在精度上较为一致,对于10 m量级精度的定轨要求,模型的选取无特殊要求。     

环火卫星运动的坐标系附加摄动及相应坐标系的选择

与处理地球卫星相关问题类似,在研究和处理环火卫星(尤其是低轨卫星)的轨道问题时,宜采用火心历元平赤道坐标系,即火心天球坐标系,其xy坐标面和x轴方向就是相应的平赤道面和平春分点方向.与地球的岁差章动现象类似,在该坐标系中,火星赤道面在空间的摆动同样会引起坐标系附加摄动.采用类似对地球岁差章动的处理方法,在一定精度前提下,基于IAU2000火星定向模型,处理了火星赤道面摆动中的岁差效应,并在此基础上,研究岁差对环火卫星轨道的影响,给出了相应的火星非球形引力位的变化及其导致的卫星轨道的坐标系附加摄动解,其表达形式简单,引用方便.与高精度数值解的比对表明,该分析解能够满足通常的精度要求.因此,在处理环火卫星(即使是低轨卫星)轨道及其相关问题时,可以采用统一坐标系:火心天球坐标系.而不必像当初处理地球卫星那样,为了避免计算坐标系附加摄动而引进一种混合型赤道坐标系,即采用瞬时真赤道面和历元平春分点方向作为其xy坐标面和x轴方向.在统一坐标系的选择下,实际工作中就不会存在坐标系转换的麻烦.     

编制等高初始星表的满星平差法

为了适应雨季较长地区的观测,提出了编制等高初始星表的满星平差法。首先将年首两边跨度为一年的所有恒星在每个夜晚观测记录的钟面时刻,作岁差、章动、光行差和自行的修正,再通过不同夜晚之间的共同星作连接。消除各个参数在不同夜晚之间变化的影响,把所有的观测都化为年首附近同一夜晚相对于年首平位置的观测,分别取各颗星过东、西等高圈的多次观测的平均,即可直接解算出对年首平位置的改正值。最后给出了采用满星平差法处理Ⅱ型光电等高仪一年观测资料的结果,验证了这种方法原理是正确的,实施是可行的。     

利用卫星多普勒“传递定位”技术测定站间相对坐标

卫星多普勒定位主要误差源,星历误差和折射误差在同步跟踪一次卫星通过的两测站之间是相关的,因此卫星多普勒的同步观测能提高测站间相对定位的精度。利用这种相关性来改进定位精度的技术称之为“传递定位”(Traslocation)。本文利用国产的JSZ-4多普勒接收机的同圈观测资料进行了对“传递定位”技术的研究,介绍了进行多站多圈“传递定位”的计算方法,并对北京、上海两测站进行了“传递定位”的试测。利用1980年8月23,24日两天14圈的两站同圈观测试测的结果,两站相对坐标的内符精度为±2米,基线的长度与大地测量的结果相比相差1.5米。结果表明用这样的方法来测定站间的相对坐标是非常有效的。其相对定位的精度与单点定位的精度相比有了较大的提高。     

非合作目标分光路激光测距中距离值的确定方法

摘要：卫星激光测距是目前空间大地测量的主要手段之一,在地球动力学和大地测量学等领域有广泛的应用。云南天文台即将开展非合作目标分光路激光测距试验,即激光接收和发射光路系统分别由相邻较近的两台望远镜完成。针对分光路非合作目标激光测距系统,提出了一种非合作目标分光路激光测距中测距值的确定方法,并给出了相应的计算公式,为分光路激光测距数据处理提供参考。     

微分多普勒单站定位

本文给出了地固坐标系中含二阶项(包括相对论效应项)的卫星多普勒测速实用公式,导出以测站坐标三分量、频偏、卫星位置沿径向、切向和轨道面法向计七个未知量的观测方程。利用JSZ—4型接收机的48圈观测资料,按线性最小方差估计式逐圈进行单站定位计算,所得站坐标的均方差为8.44米,与测站坐标在DX—1坐标系中的值相比较的误差为±6.93米。     

多普勒(激光)测地网经度零点差的测定

多普勒(激光)定位所得的测站经度只具有相对的意义,为了得到绝对经度,必须测定多普勒(激光)网经度零点在BlH—CIO系统中的定向。本文讨论利用少量光学观测测定经度零点差的问题,给出了动力测定和几何测定的方法,并讨论了它们的最优观测条件。     

光学参考系与射电参考系连接初探

本文简要讨论了建立基本恒星参考坐标系与河外射电源参考系相联系的方法,以及射电源结构的影响和参考系统之间的关系。     

天文文摘 六.关於天文测定大地方位角採用直接方法的问题

大家知道,在三角锁和大地網平差时必须知道拉伯拉斯的大地方位角 A=α-(λ-L)sinφ ((λ-L)cosφcosα-(φ-B)sinα)/tgz_p。 (1) 式中α,λ,φ——天文方位角、經度、緯度;L,B——根據大地测量按照士賴伯公式所求得的大地經度、緯度;z——方位點的天頂距。     

测定天文大气折射和建立折射延迟实测模型的必要性

根据经典天体定位测量受天文大气折射的影响和现代空间大地测量对中性大气折射延迟改正的要求,分析了这些修正没有达到预期精度要求的原因:主要在于不能直接测定天文大气折射;文章针对这些影响量对大气分布模型的依赖性,改正值应随着不同的观测站和不同方位而异的要求,提出了提高这两种改正精度的有效途径:在各观测站不同方位的各天顶距,测定天文大气折射值,分别建立不同方位的大气折射实测模型,并利用实测数据,求解出折射率差和映射函数的参数,建立和采用随着观测站、随着方位而异的折射延迟改正模型。这一新方法的实施,将能在避免采用大气分布模型的情况下,把较低高度角的折射延迟改正精度从现在的米级提高到厘米级,并且把截止高度角压缩到5°以内。文章还论述了在各观测站多方向测定天文大气折射值的可能性。     

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。     

卫星大地测量区域网定轨精度的分析

本通过卫星激光测距全球网和区域网（北美网和欧洲网）定轨结果的比较，分析了区域网定轨所能达到的精度。结论是区域网所测定的轨道可替代全球网轨道，满足区域性大地测量和地壳运动研究的需要。     

近地卫星运动的坐标系附加摄动在拟平均根数法中的处理

在常用的历元地心天球坐标系中研究和处理近地卫星的轨道问题,就必须考虑由于地球赤道面摆动所引起的坐标系附加摄动,正因为如此,给实际工作带来一些麻烦.关于这一问题,曾提出了一种针对瞬根数和平根数之间的转换(仅与坐标系附加摄动的短周期项有关)的解决途径,但并未涉及采用分析法进行轨道外推的有关问题(这与坐标系附加摄动的长期和长周期项有关),这对处理近地卫星的轨道问题而言显然是不完整的.这里结合拟平均根数法进一步改进原提出的方法,较完善地解决这一坐标系附加摄动的计算问题.在此前提下,对于卫星定轨和预报及其相关工作,无论是采用数值法还是分析法,均可采用同一坐标系,即历元(目前是J2000.0)地心天球坐标系.     

基于条件平差的卫星双向时间传递链路性能优化方法

卫星双向时间传递(Two-Way Satellite Time and Frequency Transfer, TWSTFT)是目前精度最高的时间传递方法之一,同时也是参与国际原子时计算的守时实验室之间比较原子时尺度的一种主要方法.提高TWSTFT链路的短期稳定度,降低周日效应对链路时间传递结果的影响,对优化TAI (International Atomic Time)的性能具有现实意义.提出了一种基于条件平差的TWSTFT链路性能优化方法,先依据TWSTFT链路测量噪声水平与谱分析结果建立TWSTFT链路性能优化网络(简称优化网络),再根据优化网络中各链路测量噪声分析结果设置权系数阵,建立条件平差模型.选取亚太地区的中国计量科学研究院(National Institute of Metrology, NIM)-中国科学院国家授时中心(National Time Service Center, NTSC)卫星双向时间传递链路作为待优化链路,以NTSC、NIM以及德国联邦物理技术研究所(Physikalisch-Technische Bundesanstalt,PTB)之间的TWSTFT链路组成优化网络,对优化网络的组网方法和条件平差模型进行实验验证.结果表明,平差后待优化链路短期稳定度得到了改善,同时其受周日效应的影响降低了约24.6%.使用该方法,能够有效提高待优化链路的时间传递性能.     

一种基于小波变换的氢铯联合守时算法研究

氢铯联合守时方法主要是研究两类性能不同的原子钟的有效组合而产生稳定的时间尺度.基于此,研究了一种联合守时算法,取得了初步结果.算法首先通过铯原子钟建立参考时间尺度,用于估计氢原子钟的速率和频率漂移;其次,利用小波多尺度分解的方法降低氢原子钟钟差多种噪声的影响;最后,利用氢原子钟的可预测性能,建立由氢原子钟产生的时间尺度.此算法的优点在于产生的时间尺度充分利用了氢原子钟的短期稳定度、氢原子钟的可预测性能并考虑了测量钟差带来的多种噪声的影响,是一种优化的原子时尺度算法.