一种修正大气层倾斜对地面恒星观测值影响的方法

摘要

一种修正大气层倾斜对地面恒星观测值影响的方法，用于修正大气层倾斜对于在地面上观测恒星时得到的天文经纬度测定值的影响，属于天体测量技术领域，解决了现有的大气折射误差修正不准确的问题，包括以下步骤：步骤1，选取若干颗恒星作为样本恒星，建立样本恒星各观测值之间的回归模型，解算出每组恒星观测中由气象变化等因素引起的大气等密度层倾斜的影响量；步骤2，根据大气等密度层倾斜的解算量来修正恒星观测值。本发明方法能够准确地对每颗星观测取得的视天顶距测定值和星过记录时刻作大气等密度层倾斜的修正，提高了天体测量以及大地测量仪器的测量精度。

主权项

一种修正大气层倾斜对地面恒星观测值影响的方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1，选取若干颗恒星作为样本恒星i，使用天文经纬仪观测样本恒星i，所述天文经纬仪的望远镜终端上设置有CCD照相机，所述天文经纬仪的高度轴上设置有高度码盘，用于测量样本恒星i的天顶距；建立通过天文经纬仪得到的样本恒星i各观测值之间的回归模型，解算出由气象变化引起的大气等密度层倾斜对每颗样本恒星i的影响量，包括以下步骤：步骤1.1：采集每颗样本恒星i的视赤纬δ_i，高度码盘的天顶距读数z_i，CCD照相机靶面上y方向的星像位置测定值y_i，天文经纬仪在测量每颗样本恒星i时的水平差误差、光轴指向变化误差、高度轴偏摆误差和码盘刻线分划误差的测纬分量之和以及测量站的纬度采用值代入下述公式1中：公式1：上式中的是随机误差，代表每颗样本恒星i的测纬残差，包含有大气等密度层倾斜对恒星i测定值的影响，为靶面星像测纬的比例系数，为全部样本恒星i的瞬时纬度值的算术平均值与测量站的纬度采用值之差，用最小二乘法解算出和每颗样本恒星i的步骤1.2：采集每颗样本恒星i在不考虑天文经纬仪各种误差和大气层倾斜情况下的星过时刻计算值T_i，星过时刻记录值t_i，CCD照相机靶面上x方向的星像位置测定值x_i，以及天文经纬仪在测量每颗样本恒星i时的水平差误差、光轴指向变化误差、高度轴偏摆误差和码盘刻线分划误差的测时分量之和(e_t)_i，代入下述公式2中：公式2：T_i=t_i+k_t·x_i+(e_t)_i+Δλ+v_t(z_i)；上式中的v_t(z_i)是随机误差，代表每颗样本恒星i的测时残差，包含有大气等密度层倾斜对恒星i测定值的影响，k_t为靶面星像测时比例系数，Δλ为全部样本恒星i的瞬时经度值的算术平均值与计算T_i时测量站经度采用值λ₀之差，用最小二乘法解算出Δλ和每颗样本恒星i的v_t(z_i)；步骤1.3：将步骤1.1中解算出的每颗样本恒星i的以及采集得到的每颗样本恒星i的高度码盘的天顶距读数z_i，代入下述公式3中：公式3：用最小二乘法从上式中解算出参数Δz_n，Δz_n为由气象变化引起的大气等密度层沿南北方向的倾斜量，如果大气等密度层向北倾斜，Δz_n为正值，如果大气等密度层向南倾斜，则Δz_n为负值；步骤1.4：将步骤1.2中解算出的每颗样本恒星i的v_t(z_i)，以及采集得到的每颗样本恒星i的视赤纬δ_i，高度码盘的天顶距读数z_i，代入下述公式4中：公式4：Δz_e=15v_t(z_i)cosδ_i cos z_i/(A sin 1″)；用最小二乘法从上式中解算出参数Δz_e，Δz_e为气象变化引起的大气等密度层向东倾斜量；步骤2，根据大气等密度层倾斜量来修正恒星观测值，包括以下步骤：步骤2.1：将步骤1.3解算出的大气等密度层沿南北方向的倾斜量Δz_n，以及通过天文经纬仪观测得到的待测恒星的视天顶距z，代入以下公式5，计算待测恒星的真天顶距Z：公式5：Z=z+A tan z+A×Δz_n×sec² z；步骤2.2：将步骤1.4解算出的大气等密度层向东倾斜量Δz_e，以及通过天文经纬仪观测得到的待测恒星过子午圈的时刻t，待测恒星的视天顶距z，代入以下公式6中，计算待测恒星过子午圈的修正时刻T：公式6：T=t+Δz_e×A/cos z；上述步骤1.3、步骤1.4、步骤2.1和步骤2.2中的A代表大气折射级数模型的首项的系数。