數(shù)字天頂望遠鏡中的星圖識別與匹配方法

發(fā)布時間：2020-05-14 06:24

【摘要】：數(shù)字式天頂望遠鏡是一種新型的光學天體測量儀器,其主要用途是測定地球自轉(zhuǎn)參數(shù)(Earth Rotation Parameter,ERP,包括UT1與極移),或是測定臺站的天文經(jīng)緯度。數(shù)字式天頂望遠鏡采用對測站所在地天頂方向恒星拍照的觀測方式,得到觀測圖像。再根據(jù)觀測圖像中的恒星,確定天頂在天球參考架中的坐標。在這整個過程中,天頂望遠鏡的原始觀測數(shù)據(jù)是成對出現(xiàn)的圖像,后續(xù)一系列數(shù)據(jù)處理的基礎就是對底片中星象的準確匹配與識別,識別的精度在很大程度上決定了世界時解算的最終精度。論文的主要研究工作和成果如下:1.簡要介紹了天頂筒測量世界時的基本原理,深入地討論和研究了天頂筒世界時觀測系統(tǒng)的星圖識別與匹配流程,主要可分為:圖像預處理、星象中心提取、參考星的位置計算和星象匹配方法等相關(guān)內(nèi)容;2.為了實現(xiàn)星圖識別與匹配的全過程,滿足天頂望遠鏡測量世界時的需求,對涉及的各種算法分別進行了分析比較,尋求計算量適中,便于實現(xiàn)和實時處理的算法;3.在梳理完善天頂望遠鏡星圖識別與匹配方法的基礎上,以實測數(shù)據(jù)為例,獨立完成了圖像的星圖識別軟件的編寫和調(diào)試工作,實現(xiàn)了全部功能,得出了最終的匹配結(jié)果及底片模型;4.通過實際觀測圖像的歸算,對軟件進行了可靠性論證和定量精度評估,證實了本文工作達到了預期的研究目標,為國家授時中心的天頂筒世界時測量系統(tǒng)的運行提供了重要的保障。論文旨在研究數(shù)字天頂望遠鏡中的星圖識別與匹配過程的理論流程、程序?qū)崿F(xiàn)與評估。力求在沒有現(xiàn)成軟件的基礎上,進行自主的軟件編寫并實現(xiàn)星圖識別與匹配的功能。
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