16 北极星任意时角法测方位角与多星等高法测定经纬度.ppt

北极星任意时角法测方位角多星等高法同时测定经纬度 主讲：王若璞 一系空间教研室 主要内容 北极星任意时角法测定方位角 基本原理及选星条件 观测方法 多星等高法同时测定经纬度 基本原理 观测方法 天文方位角： 测站至地面目标（或照准点）的方位角，是通过测站和目标的垂直面与测站子午面之间的夹角。 也可以说，是由测站M至地面目标B的方向MB与北极P的方向MP之间的水平角∠NMRB。(由北起算，向东为正)。 天球坐标δ、t、z、A和天文坐标之间的关系 对于北半球中纬度以上的地区来说，北极星是最合适这种方法测定方位角恒星。 对于靠近赤道的低纬度地区不宜使用这种方法，可选取有大距的恒星进行观测。 精密测定方位角的观测纲要 精密测定方位角的观测纲要 第一纲要是利用半测回内水准器换置180o（调头）前后的水准器读数来计算水平轴倾斜改正数b和水平轴与水准轴的夹角x。 第二纲要则是利用在半测回内纵转望远镜的方法来计算b和x。 ① 观测地面目标 用目镜测微器的移动丝连续照准地面目标3次，每次读记相应的目镜测微器读数，最后读取水平度盘读数。 ② 观测北极星 照准北极星，先读记挂（跨）水准器气泡两端度数，再用移动丝连续照准北极星3次, 每次读取照准瞬间的钟面时刻和目镜测微器读数，然后再读记水准器读数，最后读取水平度盘读数。 若按第一纲要观测，此时将挂（跨）水准器调头。第二纲要则纵转望远镜，再次照准北极星。 ③ 第二次观测北极星 操作与②项相同。 ④ 第二次观测地面目标 操作与①项相同。 ①在每一时间段观测前，必须严格整平仪器。调好望远镜焦距后，在一测回的观测过程中不要变动望远镜焦距。 ②在观测过程中，如挂水准器的气泡中心位置偏离达3～4格时，应在测回间重新整平仪器。 ③在白天观测时，为了迅速找到北极星，可事先编制一“北极星位置表”。 1、水平度盘读数的水平轴倾斜改正 2、视准轴与水平轴不正交产生的视轴差 3、目镜测微器读数改正 移动丝离开中央丝的角距为： △M = ( M－10.0 ) u M为测微器读数，u为测微器格值 改正为： △M = ±( M－10.0 ) u · csc z 4、周日光行差改正 数据解算 每一测回方位角的计算 多星等高法同时测定经纬度 什么是多星等高法同时测定经纬度 多星等高法同时测定经纬度的基本原理 编制观测星表及观测方法 图解法求测站经纬度 平差法求测站经纬度 多星等高法同时测定经纬度 编制观测星表及观测方法 编制观测星表及观测方法 小结 北极星任意时角法测定方位角 基本原理及选星条件 观测方法 多星等高法同时测定经纬度 基本原理 观测方法 北极星时角法测方位角 基本原理及选星条件 观测方法 各项改正 数据解算 （1）北极星方位角的计算： （2）地面目标方位角的计算 N E B M 数据解算 测站上方位角总结果的计算 一测回中误差： 平均值中误差： 多星等高法同时测定经纬度 什么是多星等高法同时测定经纬度 多星等高法同时测定经纬度的基本原理 编制观测星表及观测方法 图解法求测站经纬度 平差法求测站经纬度 多星等高法同时测定经纬度是在双星等高法的基础上提出来的。这一方法是利用收录时号和测定若干颗恒星通过同一等高圈的钟面时时刻来同时求得测站的经、纬度。 由于这种方法无需测恒星的天顶距仅使用特制的棱镜等高仪进行观测，故观测结果没有垂直度盘的刻划误差和读数误差等的影响，大气折射改正误差也很小，因此这种方法可以得到精度较高的观测结果。 多星等高法同时测定经纬度 什么是多星等高法同时测定经纬度 多星等高法同时测定经纬度的基本原理 编制观测星表及观测方法 图解法求测站经纬度 平差法求测站经纬度 基本原理： 由收录时号得相应于世界时T0时的钟面时读数X0的钟差： 设在测站观测某一颗星经过一天顶距为Z的等高圈时的钟面时为T，观测瞬时的钟差为： u0 u X0 T 正确时刻 钟面时刻 于是有： 式中： 上式中有三个未知数： 故我们只要测量三颗以上星就能解出上面三个未知数。 　　实际观测时，为了提精度，一般测12～24颗星。所测星应该对称而且均匀分布在等高圈上。 60度棱镜等高仪 60度棱镜等高仪简介： Z30o，h60o Z=30o，h=60o Z30o，h60o 多星等高法同时测定经纬度 什么是多星等高法同时测定经纬度 多星等高法同时测定经纬度的基本原理 编制观测星表及观测方法 图解法求测站经纬度 平差法求测站经纬度 1、编制测站观测星表 在多星等高观测之前，同双星等高法一样需要事先编制一适合测站的观测星表。为便于作业，我国已编算了适用于北纬0o～6