卫星激光测距系统的机架指向误差的研究

发布时间：2023-05-13 23:52

　　卫星激光测距(SLR)技术是二十世纪六十年代中期出现的精密空间测量技术,经过近四十年的发展,单次测距精度已达到亚厘米级,科学应用广泛。目前上海天文台卫星激光测距站单次测距精度已达到10～12mm。在夜间测量的基础上,经过近10 年的大量技术改进,成为国内第一套具备常规白天测距能力的卫星激光测距系统。但是白天测距比夜间观测要困难的多,成功率也有一定的差距,其中望远镜机架指向精度是制约白天测距能力的重要因素之一。为了提高白天卫星测距的能力,有必要对望远镜轴系误差做深入的研究,从而提高望远镜机架指向精度。 本文详细分析了望远镜机架指向产生偏差的各种因素,讨论了通过建立望远镜机架指向误差模型的方法来修正望远镜机架指向误差的方法,通过使用CCD观测恒星来求解望远镜机架指向误差模型参数。建立了一套用于测定望远镜机架指向误差模型参数的系统,包括:CCD 及图像卡等硬件系统用于采集恒星图像数据;使用高精度的计数器、GPS 提供的秒信号和标准10MHz信号开发了用于观测软件的时间频率系统;使用VC++6.0 编制了包括用于计算恒星位置及图像采集和处理的观测程序,并用MATLAB编制了用于处理观测数据的程...

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 导论
    1.1 卫星激光测距的产生、发展及特点
    1.2 卫星激光测距原理与系统结构
    1.3 卫星激光测距系统的指向误差对白天测距的影响
第二章 卫星激光测距系统的指向误差研究
    2.1 卫星激光测距仪望远镜轴系的介绍
    2.2 造成望远镜机架指向偏差的主要因素
    2.3 修正望远镜机架指向误差的方法及误差模型的选取
    2.4 本论文完成的工作
第三章 修正望远镜机架指向误差的系统的建立
    3.1 通过观测恒星修正望远镜机架指向误差
        3.1.1 通过观测恒星计算望远镜机架指向误差模型
        3.1.2 采用CCD 观测恒星的方法
    3.2 CCD 及图像采集卡
        3.2.1 CCD 简介
        3.2.2 图像采集卡简介
    3.3 恒星的选取及参考位置计算
        3.3.1 选取恒星的方法
        3.3.2 恒星地平参考坐标的计算
        3.3.3 精确时间的获得
    3.4 恒星星像在CCD 视场内位置坐标的计算
        3.4.1 阈值的计算
        3.4.2 恒星星像在CCD 视场内位置坐标的计算
第四章 实测
    4.1 望远镜光轴在CCD 上投影位置的确定
    4.2 跟踪观测法及存在的问题
    4.3 定点观测法
    4.4 从CCD 坐标到地平坐标转换的比例尺的研究及选取
    4.5 实测
第五章 观测数据的处理及误差分析
    5.1 模型系数的计算
    5.2 计算结果分析
        5.2.1 (α,δ)→(A, E ) 的转换引入的误差
        5.2.2 时间系统引入的误差
        5.2.3 恒星星像质量中心位置坐标引入的误差
        5.2.4 比例尺引入的误差
        5.2.5 光轴中心位置可能引入的误差
第六章 总结
    6.1 本论文完成的工作
    6.2 不足及改进
参考文献
附录一 观测数据
附录二 相关程序
附录三 已发表文章或待发表文章
附录四 个人简历



本文编号：3816775