一种多功能天文经纬仪CCD照相机靶面偏转改正方法

YNAO OpenIR > 天体测量技术及应用研究组

	一种多功能天文经纬仪CCD照相机靶面偏转改正方法
	苏婕; 张益恭; 杨磊; 程向明; 王建成; 陈林飞; 冒蔚
申请（专利权）人	中国科学院云南天文台
专利号	ZL202011151783.5
申请号	CN202011151783.5
	2022-06-17
申请日期	2020-10-23
公开（公告）号	CN112284333A ; CN112284333B
公开日期	2021-01-29
IPC 分类号	G01C5/00
CPC分类号	G01C5/00
授权国家	中国
专利类型	发明
专利状态	授权
授权日期	2022-06-17
学科领域	天文学 ; 天体测量学
摘要	本发明公开了一种多功能天文经纬仪CCD照相机靶面偏转改正方法，包括以下步骤：采用转轴观测模式对恒星进行观测，生成“子午观测纲要”文件，对CCD主相机采集到的图像进行处理，生成“主相机各图像平均值”和“主相机每幅图像数据值”文件；根据“子午观测纲要”文件生成“近赤道星图像数据”文件；计算CCD照相机实际量度坐标系与理想坐标系的偏转角θ；对“主相机各图像平均值”文件中所有的x’、y’数据进行主相机偏转角修正，生成“已做偏转角改正的主相机各图像平均值”文件。本发明在数据处理过程中直接对CCD主相机靶面的偏转误差进行修正。
主权项	1.一种多功能天文经纬仪CCD照相机靶面偏转改正方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、采用转轴观测模式对恒星进行观测，生成“子午观测纲要”文件，观测结束以后通过对CCD主相机采集到的图像进行处理，生成两个文件，“主相机各图像平均值”文件和“主相机每幅图像数据值”文件；步骤2、根据“子午观测纲要”文件，筛选出满足预置天顶距范围为20°～30°的被测星，即近赤道星，再用这些被测星序号与“主相机每幅图像数据值”文件中的星序号相对比，找出序号相同的星，这些星便是当天观测到的满足条件的近赤道星；根据星序号，在“主相机每幅图像数据值”文件中，将满足条件的近赤道星的转轴前和转轴后的每幅恒星像的x’、y’数据提取出来，单独生成一个“近赤道星图像数据”文件；步骤3、计算CCD照相机实际量度坐标系与理想坐标系的偏转角θ；步骤4、对“主相机各图像平均值”文件中所有的x’、y’数据进行主相机偏转角修正，然后生成“已做偏转角改正的主相机各图像平均值”文件。 2.根据权利要求1所述的多功能天文经纬仪CCD照相机靶面偏转改正方法，其特征在于，所述的采用转轴观测模式对恒星进行观测具体为：用多功能天文经纬仪每天晚上进行3～4个小时的观测，累计观测90～120颗恒星，采用转轴观测模式，当第i颗被测星星像通过视场中垂线之前16秒钟开始连续露光，用终端CCD主相机先得到50幅，用于作另一种误差修正的人造星像，再得到100幅恒星像，随后将多功能天文经纬仪上盘及其以上部分，绕方位轴旋转180°，同时将镜筒随着高度轴旋转预置天顶距两倍的角度，再次指向被测星开始连续露光，也得到100幅恒星像，最后再采集50幅人造星像，转轴前或转轴后，第i颗星的每幅恒星像在CCD主相机上得到的点像的实际量度坐标值为(x′j，yj′)，j表示第j幅恒星像，将100幅恒星像在CCD主相机上得到的点像叠加在一起则是按一定轨迹排列的100个点。 3.根据权利要求1所述的多功能天文经纬仪CCD照相机靶面偏转改正方法，其特征在于，所述的“子午观测纲要”文件包含内容依次为：观测序号、观测时间、转轴前预置天顶距、转轴前预置方位、转轴后预置天顶距、转轴后预置方位、星号、星等、光谱型代号。 4.根据权利要求1所述的多功能天文经纬仪CCD照相机靶面偏转改正方法，其特征在于，所述的“主相机各图像平均值”文件分别给出每颗被测星转轴前和转轴后的恒星像与人造星像的多幅图像的量度坐标数据x’、y’的平均值，包含内容依次为：序号，星号，转轴前人造星像量度坐标数据x’、y’各自的平均值，转轴后人造星像量度坐标数据x’、y’的各自平均值，转轴前恒星像量度坐标数据x’、y’各自的平均值，转轴后恒星像量度坐标数据x’、y’各自的平均值；所述的“主相机每幅图像数据值”文件分别给出每颗被测星转轴前、后的恒星像与人造星像的每一幅图像的量度坐标x’、y’的数据，所包含内容依次为：序号、星号、转轴标志、图像序号、x’坐标数据、y’坐标数据。 5.根据权利要求1所述的多功能天文经纬仪CCD照相机靶面偏转改正方法，其特征在于，所述的“近赤道星图像数据”文件包括包含内容为：序号、星号、转轴标志、图像序号、X’坐标数据、Y’坐标数据。 6.根据权利要求1所述的多功能天文经纬仪CCD照相机靶面偏转改正方法，其特征在于，所述的计算CCD照相机实际量度坐标系与理想坐标系的偏转角θ具体为：步骤、3.1、将‘近赤道星图像数据’文件中，每颗被测星转轴前的100组x’、y’值进行一阶直线拟合，由公式知，求偏转角θ就是求该直线与横坐标的夹角；即，每颗被测星转轴前的100组x’、y’值进行一阶直线拟合，得到该直线与横坐标轴的夹角θ1i，其中，θ1表示根据转轴前数据计算得到的偏转角，i表示第i颗被测星，转轴后也用同样的方法得到一个偏转角θ2i，其中，θ2表示根据转轴后数据计算得到的偏转角，求θ1i和θ2i的平均值得到第i颗被测星的偏转角θi；步骤3.2、为压缩随机误差的影响，取所有近赤道星求得的偏转角θi的平均值，即得到精确的CCD照相机实际量度坐标系与理想坐标系的偏转角θ。 7.根据权利要求1所述的多功能天文经纬仪CCD照相机靶面偏转改正方法，其特征在于，“已做偏转角改正的主相机各图像平均值”文件，包含内容依次为：序号，星号，转轴前人造星像x、y的平均值，转轴后人造星像x、y的平均值，转轴前恒星像x、y的平均值，转轴后恒星像x、y的平均值。
语种	中文
专利代理人	王新爱
代理机构	北京权智天下知识产权代理事务所(普通合伙) 11638
文献类型	专利
条目标识符	http://ir.ynao.ac.cn/handle/114a53/24027
专题	天体测量技术及应用研究组
作者单位	中国科学院云南天文台, 云南省昆明市官渡区羊方旺396号
第一作者单位	中国科学院云南天文台
推荐引用方式 GB/T 7714	苏婕,张益恭,杨磊,等. 一种多功能天文经纬仪CCD照相机靶面偏转改正方法. ZL202011151783.5[P]. 2022-06-17.

条目包含的文件
文件名称/大小	文献类型	版本类型	开放类型	使用许可
CN112284333A-一种多功能天文（782KB）	专利		开放获取	CC BY-NC-SA	浏览请求全文
CN112284333B-一种多功能天文（693KB）	专利		开放获取	CC BY-NC-SA	浏览请求全文