实测大气折射值的新方法

简单评述了现有各种版本的大气折射表所依据的理论基础和编制方法，指出了实测大气折射值、建立随地形而异的实测大气折射模型的必要性和应具备的基本条件；在分析了长期以来不能直接测定大气折射值的原因后，介绍了一种在不同方向精确测定大气折射值和建立观测点大气折射模型的新方法，以及所依赖的观测仪器具备的特性，最后给出了用实测数据建立的本地大气折射模型。     

水平子午环气象资料自动采集系统

大气折射是天体测量最基本的问题之一，它影响着天体位置测定的精度，气象资料自动采集是自动计算大气折射必不可少的仪器。为观测结果和气象的相关分析提供了可能，本文介绍的气象资料自动采集系统，可实时采集并可用于其它天文观测仪器。     

水平子午环气象资料自动采集系统

大气折射是天体测量最基本的问题之一，它影响着天体位置测定的精度。气象资料自动采集系统是自动计算大气折射必不可少的仪器，为观测结果和气象的相关分析提供了可能．本文介绍的气象资料自动采集系统，可实时采集并可用于其它天文观测仪器．     

测定天文大气折射和建立折射延迟实测模型的必要性

根据经典天体定位测量受天文大气折射的影响和现代空间大地测量对中性大气折射延迟改正的要求,分析了这些修正没有达到预期精度要求的原因:主要在于不能直接测定天文大气折射;文章针对这些影响量对大气分布模型的依赖性,改正值应随着不同的观测站和不同方位而异的要求,提出了提高这两种改正精度的有效途径:在各观测站不同方位的各天顶距,测定天文大气折射值,分别建立不同方位的大气折射实测模型,并利用实测数据,求解出折射率差和映射函数的参数,建立和采用随着观测站、随着方位而异的折射延迟改正模型。这一新方法的实施,将能在避免采用大气分布模型的情况下,把较低高度角的折射延迟改正精度从现在的米级提高到厘米级,并且把截止高度角压缩到5°以内。文章还论述了在各观测站多方向测定天文大气折射值的可能性。     

测定瞬时天文大气折射值和建立本地实测模型

利用天文大气折射在空间大地测量中的新用途,并指出,为了满足这一新用途的高要求,必须有一种有效的方法,能直接测定瞬时大气折射值,建立与观测站周围地理环境相适应的大气折射模型,再转换成中性大气折射延迟改正模型.文章简述了测定大气折射值必须满足的条件.阐述了云南天文台探讨出的利用低纬子午环的观测原理,在不同方向和不同天顶距直接测定瞬时大气折射值的一套方法,并给出了用实测数据在东,南、西,北4个方向建立的按恒星光谱型分类的大气折射实测模型.     

测定天文大气折射和建立电磁波折射延迟实测模型(Ⅵ)-瞬时大气折射值和折射率差的取得

根据测定天文大气折射的原理,叙述了利用相应的观测值获得瞬时大气折射测定值和建立大气折射实测模型的途径,并从各种测定值与最后结果之间的关系,指出了这里对数据处理的要求;文章介绍了对测定值进行波长改正和建立折射延迟实测模型的处理方法,分析了改正模型对天文大气折射测定值的分布要求,给出了观测数据随天顶距的增大而加密的分布模型。     

天文大气折射的较差测量方法及试观测结果

受到大气折射的影响,天文观测上通常回避仰角15°以下的目标的观测,但作为大气折射的完整理论研究,低仰角下的大气折射仍然是值得分析探究的.特别是对某些工程应用方面,低仰角的目标有时必须要观测.提出了一套新的利用较差方法测定大气折射的思路.利用一台较大视场的望远镜从天顶开始,在不同高度上对星空作一系列观测,计算不同天顶距处大气折射函数的各阶导数,最后经数值积分可给出大气折射实测值.该方法不依赖于严格的地方参数和复杂精密的观测仪器,并且观测原理相对简单. 2007年底,利用一台简易的大视场望远镜在兴隆观测站进行了试验观测,根据较差方法实测得到真天顶距44.8°至87.5°的大气折射值,初步证明了大气折射较差测量方法的可行性.受到观测条件的限制,本次实测结果精度有限,偶然误差最大约为6",并且存在一定的系统差.在天顶距84°时,与普尔科沃大气折射表的差值约为15".如何消除因积分模型误差引入的累积误差是今后需要解决的关键问题.     

关于天文折射

本文概述了天文折射产生的原因及其对天体测量观测的影响;天文折射的早期和近代的一些理论,以及依据这些理论建立的模型。同时指出,这些理论和模型所存在的问题,关键是不能客观地描述真实大气状况,这导致了折射表的不精确,尤其是在大天顶距的情况下。强调了从天体测量观测和研究大气状况本身的需要出发,用新方法及手段实时实地的对天文折射进行测量。     

测定天文大气折射和建立电磁波折射延迟实测模型(Ⅰ)-观测原理和可行性

简述了天文大气折射和电磁波中性大气折射延迟的成因,以及不同观测站、不同方位的折射值存在差异的事实;根据测定瞬时天文大气折射、建立本地实测模型的观测原理和要求,分析了长期以来不能直接测定天文大气折射的几个主要障碍,介绍了现已具备的排除这些障碍的必要条件,为建立天文大气折射实测模型,和随观测站、随方位而异的电磁波折射延迟改正模型提供了保证。     

关于天文大气折射的讨论

通过比较天文大气折射级数表达形式和映射函数表达形式,认为对于一个具体的大气折射模型而言,前者的计算精度不会低于后者,理论推导的级数表达式则因为作了不同的近似,使收敛性较差;经过分析大气折射映射函数的母函数方法,认为这种方法不能体现地球物理和大气物理的特性;通过比较指出,采用某地特定的大气分布所建立的大气折射模型,不是各地都适用的,也不能用来评价其他的大气折射模型;为了提高修正精度,关键问题在于采用有效的方法,在不同方位直接测定瞬时大气折射值,建立本地的随方位而异的大气折射实测模型.     

大气折射的计算

把普尔科沃大气折射表的第4、第5版进行完全计算机化，用多项式拟合大气折射表，直至天顶距83°为止，公式和表列值完全符合，同时用实际计算进行了精度比较。中丹水平子午环大气折射计算采用了计算机化的算法。大气折射是精密天体定位的重要研究课题之一，它除了影响光学天文定位外，还严重地影响射电天文、激光精密定位及GPS比对精度，随着天文定位精度的提高，大气折射的研究更显出其重要性。     

测定大气等密度层倾斜的方法

本文简述了大气等密度层倾斜对天体测量观测结果的影响，根据低纬子午环绝对测定瞬时大气折射的原理，提出了利用子午方向和卯酉方向交替观测，测定大气等密层倾斜的方法推导了解算倾斜量的公式，并对测定精度作了估计。     

提高中性大气折射延迟改正精度的可能途径

针对空间大地测量技术对中性大气折射延迟改正精度的要求,阐述了折射延迟改正值应随测站和随方位而异的必要性．指出,在尚不能直接测定天文大气折射值的情况下,现有的各种改正模型对大气分布模型的依赖性,不能达到预期的精度和降低观测的截止角．根据云南天文台低纬子午环的特殊结构,和测定大气折射的实践,提出了提高折射延迟改正精度的新方法,即：利用各观测站不同方位从天顶附近直到低地平高度角的天文大气折射实测数据,求解得到折射率差和映射函数的参数,从而建立随测站和随方位而异的大气折射延迟改正模型．这一新方法的实施,将能在不需采用大气分布模型的情况下,把天顶延迟的改正精度提高到1 mm以内,低地平高度角的折射延迟改正精度提高到厘米级,并且把截止高度角压缩到5°以内．     

卯酉圈观测测定子午环的绝对参数(Ⅴ) 纬度测定值中定向误差的高次项影响

本文讨论了在利用卯酉圈观测方法绝对测定观测点瞬时纬度的过程中,仪器定向误差、周日光行差和大气折射的高次项对所得结果的影响。研究结果表明,仪器定向误差的高次项影响在可观测天顶距范围内都是比较大的,必须在结果中加以改正。而周日光行差和大气折射的影响一般不大,在精度要求的范围内可以忽略。     

天文折射的光谱型效应

天文折射中包含有显著的光谱型效应。本文从有效波长的角度,讨论了光谱型效应的复杂性,不同的仪器采用不同的接受器、以及在不同的天顶距观测,都有不同的光谱型差。提出在低纬子午环上,对不同光谱型的天体测定出天文折射,以提高星位测定的精度。     

低纬度地区天体位置绝对测定的意义

本文简述了传统的子午环绝对测定天体位置的方法及其不适用于低纬度地区的局限性。根据在低纬度地区用卯酉圈观测绝对测定子午环参数的方法,阐述了在低纬度地区进行天体位置绝对测定的可能性和必要性。指出在南北半球观测的联结方面,在同一架仪器的系统中实现整个黄道带恒星位置和太阳系天体位置的绝对测定方面,对于改善基本参考坐标系和为太阳系动力学研究提供基本资料,将有十分重要的意义。     

低纬子午环配备CCD探测器(Ⅲ)——几项球面天文修正

本文用投影椭圆的方法推导了子午方向的天顶距测定值应加的星径曲率改正、以及星过仪器卯酉方向的时刻和天顶距测定值的相应改正;还推导了子午方向观测中由于过任一天体的赤经圈投影与子午面之间夹角的变化对量度坐标x测定值的影响,所有这些都是由于转轴观测和星象偏离芯片相对中心引起的。文章还推导了视场中任一星象相对于芯片相对中心的大气折射和周年光行差较差改正。并给出了以//2(x′-x)和1/2(y′-y)为引数的改正公式,同时还得出,对于天顶距大于15°的观测,量度坐标x的大气折射较差改正可以忽略不计。     

玻璃子午环在建立惯性坐标系中的作用

预计Hipparcps计划测定位置和自行的精度要比地面仪器高一个数量级。在这种情况下,地面仪器在未来能起什么作用呢?本文对地面仪器的目前情况进行了调查。用一架现代子午环的观测结果进行模拟并和Hipparcos计划相比较。用现代子午环获得的天体位置和自行是极为有价值的,并证明了玻璃子午环在建立惯性框架中的作用。     

研制低纬子午环初衷的沿革

介绍了在低纬子午环研制过程中，如何跟踪国内外测量方法和科学技术的发展，调整该仪器的主要课题目标：开始时仅计划在低纬度地区进行天体位置的绝对测定，改善基本星表系统；在１ｍ望远镜试验ＣＣＤ底片重迭法成功后，打算把该仪器绝对测定的恒星位置与河外天体联系起来，间接地建立准惯性天球参考架；当国外传统子午环配备ＣＣＤ测微器作相对测量后，提出了在该仪器上配备ＣＣＤ测微器作绝对测定的方法，用其观测数据直接建立实用的准惯性天球参考架，并为太阳系和银河系研究提供有用数据的总体目标。     

关于大气分布模型

简述了大气垂直分布情况和高空探测方法,分析了目前只能采用球对称大气分布模型的原因;论证了随观测站、随方位而异的天文大气折射实测模型和折射延迟改正模型,已经包含了观测站上空大气实际分布的非球对称特性,不必再去寻找或建立随地势而异和随季节而变的大气分布模型,避免了大气分布模型选择不当的影响,从一个方面为提高天文大气折射改正精度和电磁波大气折射延迟改正精度提供了保证。