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天文测量规范要求测定一、二等天文点的观测员,每期作业前后必须在与测区纬度相接近的基本天文点上测定人仪差。新观测员有时在作业期间还应加测一次。目前,这项工作只能在位于北京市区的某天文台内进行。北京市空气质量的下降,严重制约了人仪差测量效率。并且当地纬度,往往与实际测区相去甚远,在北京市测定的人仪差,不具有广泛的适用性。 为此,本文提出一种进行天文测量人仪差室内标定的方案。为实现这一方案,论文首先对Leica-TS30全站仪进行了开发,成功将其集成到Y/JGT-01型天文测量系统中,解决了仪器更新换代的问题;然后探索出一种高精度等角星空模拟方案,并根据实测数据分析了模拟星图等角的精度;进而,分别研究了多屏与单屏条件下,大视场星空模拟的实现方法;为方便开展针对“闪烁星点”观测条件的适应性训练,又提出了大秒长模拟UTC维持方案,降低了模拟星点运行速度,便于捕捉最佳观测时机;最后在单屏条件下,进行室内人仪差标定实验,分析了测量精度。 论文的主要工作如下: 1.简述了天文测量相关的坐标系统与时间系统,阐述了儒略日计算、JPL历表插值、恒星视位置计算等天文计算的典型方法,并有针对性地对JPL405标准历表进行了改编; 2.提出并设计了一套天文测量人仪差室内标定方案,可在实验室内全天候、全地域和高效益地开展人仪差标定作业; 3.研究并成功地将Leica-TS30全站仪应用于Y/JGT-01型天文测量系统,解决了原有仪器停产带来的问题; 4.研究了显示屏像素坐标系与全站仪测量坐标系之间转换关系的高精度标定方法。 5.基于解析几何理论,提出了一种精确搜索进入特定天区范围的恒星的方法,该法可有效适用于边界可用突多边形表示的天区; 6.提出并实现了“闪烁星点”的概念,当模拟星点像素坐标取整误差超过0.3个像素大小时,不予显示,保证了像点坐标显示的准确性,从而提高了人仪差标定系统的精度; 7.提出了大秒长模拟UTC维持方案,降低了模拟星点运行速度,便于精确照准,为作业员展开天文作业的适应性训练,提供了极其有利的观测环境; 8.研究并提出通过同步修改测量仪器的度盘值和显示屏对应的天区方位值,来实现单屏条件下的大视场全方位星空模拟的技术方案; 9.集成了天文测量人仪差室内标定系统,获取了实测数据,并分析了测量精度。