Определение прямых восхождений ярких (FK4) и слабых (ФКСЗ) близполюсных звезд с помощью меридианного круга в Пулкове тема автореферата и диссертации по астрономии, 01.03.01 ВАК РФ

Глава I. Введение.

Глава 2. Проблема безличной регистрации положений звезд в меридианной астрономии.'

§ 2.1. Развитие фотоэлектрических способов регистрации положений звезд.

§ 2.2. Применение фотоумножителя в звездном микрометре.

§ 2.3. Активные микрометры.

Глава 3. Меридианный круг. МК-200.

§ 3.1. Описание инструмента.

§ 3.2. Исследование устойчивости горизонтальной оси телескопа.

§ 3.3. Определение поправок за неправильности цапф.

Глава 4. Фотоэлектрический сканирующий микрометр.

§ 4.1. Принцип работы и конструкция микрометра.

§ 4.2. Оценка точности микрометра в случайном отношении.

4.2.1. Дробовой шум фотоумножителя.

4.2.2. Дрожание и мерцание изображений звезд.

4.2.3. Нестабильность напряжения питания.

4.2.4. Фон неба.

4.2.5. Вибрация каретки.

§ 4.3. Запаздывание сигнала при наблюдениях с фотоэлектрическим активным микрометром.

§ 4.4. Исследование нелинейности шкалы микрометра.

4.4.1. Лабораторные исследования винта.

4.4.2. Исследование нелинейности винта по наблюдениям звезд.

§ 4.5. Масштаб микрометра.

§ 4.6. Нуль-пункт шкалы микрометра.

§ 4.7. Влияние кривизны суточной параллели на отсчет микрометра по прямому восхождению.

Глава 5. Определение прямых восхождений близполюсных звезд.

§ 5.1. Программа наблюдений.

§ 5.2. Методика наблюдений.

§ 5.3. Первичная обработка данных.

§ 5.4. Определение параметров инструмента и редукций определяемых звезд.

Глава 6. Составление каталога и дискуссия материала.III

§ 6.1. Вычисление поправок к прямым восхождениям определяемых звезд.III

§ 6.2. Оценка точности каталога в случайном отношении и исследование разностей ВК-НК.

§ 6.3. Оценка точности каталога в систематическом отношении.

II оси инструмента в зависимости от величины нагрузки на лагеры. Были исследованы также масштаб, коллимационная ошибка инструмента и ошибки, вызванные запаздыванием сигнала в электронной схеме [23,24] Важным фактором явилось применение сконструированного и изготовленного в ГАО электронного перфорирующего хронографа, позволившего ускорить обработку наблюдений на ЭВМ. Настоящая работа состоит из семи глав (включая введение и заключение). Во второй главе рассматривается проблема безличной регистрации положений звезд в меридианной астрометрии. Показано историческое развитие фотоэлектрических способов регистрации и современное состояние исследований в данной области. В связи с тем, что для наблюдений мы применили сканирующий микрометр, в этой главе рассмотрены его аналогиактивные микрометры, применяющиеся за рубежом. В третьей главе приведено общее описание инструмента и подробно описаны исследования, относящиеся к нему: исследование фигуры цапф, поведения горизонтальной оси телескопа в зависимости от величины нагрузки на цапфы, исследование коллимационной ошибки и пр. В четвертой главе описана конструкция микрометра и исследование ошибок инструмента, связанных с фотоэлектрическим микрометром, произведена оценка потенциальной точности микрометра. В пятой главе дана методика определения прямых восхождений близполюсных звезд, описана программа наблюдений и алгоритмы первичной их обработки. В шестой главе описана методика составления каталога и произведена оценка точности его в случайном и систематическом отношении. Делается вывод о высокой точности полученного каталога (средняя случайная ошибка одного наблюдения составляет 0,016 secS, систематические ошибки каталога не превосходят 0007 sec Б Каталог прямых восхождений близполюсных звезд на эпоху наблюдений 1981,65 и поправки к прямым восхождениям опорных звезд из Р1Ц и 2. В упомянутых работах автору принадлежит разработка методик исследований фотоэлектрического микрометра и обработка результатов этих исследований. Автор разработал новые методы определения нелинейности шкалы микрометра по наблюдениям звезд и способ зп1ета ошибки, обусловленной запаздыванием сигнала в электронной схеме. Кроме того, автор принимал участие в проектировании, изготовлении и наладке электронного перфорирующего хронографа и некоторых узлов фотоэлектрического микрометра. Из общего количества наблюдений, выполненных для настоящей работы, автором получено 65% этих наблюдений. Автором также составлены все программы обработки наблюдений и выполнена обработка всех полученных рядов наблюдений, за исключением первых восьми пробных рядов, обработка которых выполнена сотрудниками Пулковской обсерватории Г.Д.Батуриной, В.А.Вариной и А.А.Извековой. (на ту же эпоху) приводятся в приложениях I

Глава 7. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Полученный дифференциальный каталог 212 близполюсных звезд содержит звезды в диапазоне звездных величин от 2,12

ГО до 9,80 со склонениями от +75° до +90°. Средняя случайная ошибка одного наблюдения на фотоэлектрическом меридианном круге составляет 0^016 sec. ^ . Каждая звезда в среднем наблюдалась 12 раз, поэтому среднюю случайную ошибку одного каталожного места можно оценить как 0,005 sec S^ .

Средние систематические ошибки вида и вида Ас/р можно охарактеризовать величиной 0,002 sec

Г . Уравнения блеска для нашего каталога не обнаружено, однако обнаружена зависимость каталожных прямых восхождений от спектральных классов звезд.

Привязка каталога к системе ВД осуществлена с точностью 0,004 sec^ (однако следует учесть, что зоны опорных и определяемых звезд были различными). Лучше, чем с

FK^ , каталог сходится с фундаментальной системой . Приведенные оценки показывают, что каталог имеет хорошее качество. К достоинствам каталога можно отнести тот факт, что он был получен фотоэлектрическим способом на меридианном круге. Следовательно, каталог не имеет систематических ошибок, зависящих от личных качеств наблюдателя. Наблюдения такого рода проводились впервые в Советском Союзе. В связи с этим в настоящей работе большое внимание было уделено исследованию фотоэлектрического способа регистрации и разработке методики фотоэлектрических наблюдений с активным микрометром на меридианном круге и обработки результатов этих наблюдений.

Каталог прямых восхождений близполюсных звезд приводится в приложении I. Прямые восхождения 212 звезд даются на равноденствие 1950.0 и эпоху наблюдений. Средняя эпоха наблюдений 1981,65.

1. Fricke W. ,Kopff A.,Fourth Jtondamental Catalogue (FK4),

2. Veroff.des Astr.RechenInst.»Heidelberg, 1963,Ho 10,144 p.

3. Morgan H.R.»Catalogue of 5268 Standard Stars,1950.0, basedon the Normal System N30,A.P.»Washington,1952, v.XIII,part III, 360 p.

4. Boss В.,General Catalogue of 33342 Stars for Epoche 1950,

5. Washington,1937,v.I,468 p.

6. Fricke W., Work on the new fundamental reference coordinatesystem, the FK5, Heidelberg Astron. RechenInst., Mitt,Ser.B,1978, No 75, p.70-75

7. Немиро A.A.,Пулковский фундаментальный каталог прямыхвосхождений ( ^°oii. ), Труды 11-й астром. конф.СССР, Л., 1965, с.109-114

8. Долгов П.Н., Определение времени пассажным инструментомв меридиане, М.,Гос. изд. техн.-теоретич. лит., 1952, 396 с.

9. Бакулин П.И., Фундаментальные каталоги звезд, М., Наука,1980, 336 с.

10. Гуляев А.П., Распространение фундаментальной системы, прилож. к кн. Бакулина П.И. "Фунд.кат.звезд", М.,Наука, 1980, с.255-328

11. Ким Гун Дер, Каталог прямых восхождений 90 близполюсныхзвезд, составленный по наблюдениям на меридианном круге Ташкентской астрономической обсерватории в I955-X956 г.г., Изв.ГАО, 1962, № 171, с.57-64

12. Ю.Ким Гун Дер, Определение абсолютных прямых восхождений88 близполюсных звезд, Изв.ГАО, 1964,№ 174, с.47-64

13. Гуляев А.П.»Определение прямых восхождений близполюсныхзвезд на московском меридианном круге Репсоль-да, Труды ГАИШ, т.30,1961, с.104-158

14. Тимашкова Г.М., Каталог прямых восхождений 122 звезд сосклонениями от +70° до +90°, полученный на модели горизонтального меридианного инструмента Л.А.Сухарева, Изв.ГАО,1962,№ 171,с.3-13

15. Петров Г.М.»Каталог прямых восхождений 101 звезды со склонениями от +75° до +90° для эпохи и равноденствия 1950,0, Изв.ГАО,1958,№ 161,с.77-93

16. Костина Л.Д.»Определение прямых восхождений близполюсныхзвезд £КЬ , Изв.ГАО,1958, № 161,с.94-116

17. Грегуль А.Я., Каталог прямых сходжень 197 колополгасних3ip, Biсник Кщвського унтв. ,Сер.астроном!г1, 1966, № 7,с.97-109

18. Гуляев А.П.,0 каталоге прямых восхождений близполюснькзвезд, Астрон.иссл.(материалы 21-й астром. конф. СССР), Киев, Наукова Думка,1981,е.П-14

19. Жилинский Е.Г.,Плисс В.Е.»Соколов Г.0.,Стрелецкий Ю.С.,

20. Некоторые пути автоматизации меридианного круга, Wis&.-s .TetU CUv/exs.^'tWe^ , £$ , ms, МЗ, S.13/-733

21. Извеков В.А.»Извекова A.A., Определение параметров меридианного круга на БЭСМ-2, Труды 16-й астром. конф.СССР,1965,с.25-43

22. Деркач К.Н.»Кирпатовский В.М., Исследование результатовтрех методов обработки дифференциальных меридианных наблюдений прямых восхождений звезд, Вестник ХГУ, № 204, вып. 15, 1980, с.52-60

23. Извекова A.A.,Прямые восхождения 194 звезд ФКСЗ, редуцированные за коллимацию по наблюдениям звезд FK^ , Изв.ГАО, № 201, 1984 (в печати)

24. Ершов В.Н.,Жилинский Е.Г.,Плисс В.Е.»Соколов Г.0.»Стрелецкий Ю.С., Фотоэлектрический активный звездный микрометр меридианного круга.Конструкция и испытания, в сб.Пробл.астром.(тр.22-й астром.конф. СССР),М.,изд.МГУ,1984,с.196-201

25. Ершов В.Н., Исследование нелинейности шкалы сканирующегомикрометра по наблюдениям звезд, А.Ц.,№ 1316, 1984,с.4-5

26. Ершов В.Н.»Запаздывание сигнала при наблюдениях с активным фотоэлектрическим звездным микрометром, в сб.Пробл.астром.(тр.22-й астром.конф.СССР), М. ,изд.МГУ,1984,с.223-227

27. Стрелецкий Ю.С.,Соколов Г.0.,Плисс В.Е.,Жилинский Е.Г., Ершов В.Н., Способ измерения положений звезд, а.с.

28. I02I946 (40-23, приор.5.01.82),бюлл.№ 21 от 7.06.83 ГК СССР по делам изобр.и откр,с.1-3

29. Бессель Ф.В., Личное уравнение при набдпдениях прохождений звезд, Избр.геодезич.произв.,М.,изд. геодезич.лит.,1961,с.219-225

30. Бакулин П.И. »Блинов Н.С., Служба точного времени, М.,1. Наука, 1977, 352 с.

31. Павлов H.H., Фотоэлектрическая регистрация звездныхпрохождений, Труды ГАО, сер.2,т.59,130 с.

32. Strömgren В., Photoelecktrische Registrierung von

33. Sterndurchgängen, K^benhavn übs.Publ. No 53» 1925,p.82-87

34. Strömgren В., Photoelecktrische Registrierung von

35. Sterndurchgangen, K^benhavn Obs.Publ. No 87, 1933, p.3-7

36. Брандт В.Э.»Фотоэлектрическая установка для регистрациипрохождений звезд, Труды ЦНИИГАИК,1956,№ 1X2, с.23-110

37. Htfg Е., Modern development of the meridian circle,

38. Hamburger Sternwarte, Sonderdruch, Ser. В., Nr. 25, 1974, p.243-255

39. Methods, Publ. og mindre Meddelelsen fra Krfbenhaven Obs., Nr. 190,Ktfbenhaven,1967,s.1-31 34. Htfg E., A Photoelectric Meridian Circle of Bergedorf/Perth,

40. Astron.&Astrophys., 1972, v.19, p.27

41. Einicke O.H. »Laustseil S. »Schnedler-Nielsen H.,

42. Precision of Circle Reading and Determination of Diameter Corrections, Astron.&Astrophys., 1971, v.10, p.8-28

43. Kühne С., A new automatic meridian circle PMC190, Astron.&

44. Astrophys., v.121, 1981, p. 165-173

45. Штейне K.A.,0гриньш М.П., Иванов A.B.,06 использованиипередвижной дорожки при наблюдении прохождений звезд, Уч.зап.Латв.унив.,т.190,вып.9, 1973,с.24-53

46. Егоров А.Д.,Чураева Л.И., Интегральная фотоэлектрическаяустановка, Вестник ХГУ, № 160, 1977,с.32-36

47. Карякина Л.Г.,Конин В.В.,Погоний А.Д.»Прянчикова Э.А.,

48. Фотоэлектрический микрометр Николаевского меридианного круга, в сб.Пробл.астром.(тр. 22-й астром.конф.СССР),М.,изд.МГУ,1984,с.201-206

49. Брандт В.Э., Фазовая фотоэлектрическая установка для регистрации моментов прохождений звезд,А.Ж., 1968,т.45,№ 3, с.686-690

50. Hj!$g Е., A Theory of a Photoelectric Multislit Micrometer,

51. Astron.&Astrophys., v.4, 1970, p.89-95

52. Зацаринный A.B., Автоматизация высокоточных инженерногеодезических измерений, М.,Недра,1976,247с.

53. Хёг Э., Астрометрические исследования со спутником ЕСА,в сб.Геодинамика и астрометрия, Киев, Наукова Думка, 1980, с.158-164

54. Жандаров М.Е. и др.,10 предварительных результатах исследования диссекторного микрометра на пассажноминструменте, в сб.Пробл.астром.(тр.22-й астро-метрич. конф.СССР), М.,изд.МГУ, 1984,с.228-229

55. H0g Е., Observation of Paint Stars by a Slit Micrometer,

56. Astron.&Astrophys., v.122,1983, p.57-63

57. Батурина Г.Д. и др., Наблюдения звезд A&K3R/ на меридианном круге Тепфера в Пулкове, Изв.ГАО, 1964, № 174,с.3-15

58. Барина В.А.,Извекова A.A., Влияние разгрузочного механизма на положение горизонтальной оси пулковского меридианного круга, Изв.ГАО, 1976, № 194,с.172-176

59. Васильев A.C., Основы метрологии и технические измерения,

60. М., Машиностроение, 1980, 192 с.

61. Бедин B.C., Исследование качества цапф 19-сантиметрового меридианного круга Пулковской обсерватории, Труды 12-й астром.конф.СССР, JI.,I957, с.198-206

62. Подобед В.В.,Фундаментальная астрометрия, М, Наука, 1968,452 с.

63. Meridiankreises, Veröff.Zentralinst.,Physic der Erde, 1973,Nr. 27, 101 S.

64. Афанасьева П.M., Павлов Н.Н.,Старицын Г.В., Каталог прямых восхождений 508 звезд по наблюдениям в Пулкове во время МГС-МГГ на фотоэлектрическом пассажном инструменте Ф-3, Труды ГАО, сер.2,т.75,с.5-58

65. Шишкина В.Н.Исследование цапф большого пассажного инструмента Пулковской обсерватории при помощи интерферометра Уверского, Изв. ГАО,1960§ № 166,с.90-99

66. Гуляев А.П., Результаты наблюдений прямых восхожденийзвезд списков ФЗТ на Московском меридианном круге ГОМЗ-1, труды ГАШ, 1977, т.48, с.97-123

67. Cottet J., Prud'homme В., Analyse critique des moyensde mesures des profil des paliers et touril-lous d'une lunette méridienne, Ann.de l'obs. de Besançon, 1971, t.VIII (f.5),p.205-216

68. Соловьева Л.A.,Устранение влияния разгрузочного механизма пассажного инструмента на точность наблюдений, в кн.Вращение Земли и определение времени, М.,Наука,1969,с.82-85

69. Ершов В.Н., Фотоэлектрический каталог прямых восхождений близполюсных звезд, А.Ц.,1984,(в печати)

70. Спицын Н.А., Опоры осей и валов, Л.Машиностроение,1970,с.412

71. Елисеев C.B., Геодезические инструменты и приборы, М.,

72. Недра, 1973, с.71 Ы. Helmer L., Fabricius С., Einicke О.Н. and Thoburn С.,

73. Meridian Observation Made With the Carlsberg

74. Automatic Meridian Circle at Brorfeld (Copenhagen University Observatory) 1981-1982,p.213-245 Astron.&Astrophys.»Suppl.Ser.,v.53,N2,1983,

75. Цейтлин Я.М., Упругие кинематические устройства,Л.»Машиностроение, 1972,296 с.

76. Абдуллаев А.А. и др., Дискретные средства преобразованияи сбора измерительной информации, М., Машиностроение ,1982,с.64

77. Кузьмин G.3., Основы цифровой обработки радиолокационной информации, М.,Сов.Радио,1974,432 с.

78. Жилинский Е.Г.,Плисс В.Е., Соколов Г.О., Стрелецкий Ю.С.,

79. Оценка точности фотоэлектрического щелевогозвездного микрометра, в сб.Задачи совр. астрометрии в созд.инерц.сист.коорд., Ташкент, Фан, 1981,0.337-344

80. Михельсон Н.Н., Оптические телескопы. Теория и конструкция, М.,Наука, 1976, 512 с.

81. СлабкиЙ Л.И., Методы и приборы предельных измерений вэкспериментальной физике, М., Наука, 1973, с. 213

82. Темников Ф.Е.,Афонин В.А.»Дмитриев В.И., Теоретическиеосновы информационной техники, М.»Энергия, 1979» 512 с.

83. Блажко С.Н., Курс практической астрономии, М.-Л.,Гос.изд.техн.-теор.лит.,1951, 400 с.

84. Немиро А.А., 0 точности цепного метода, Труды 15-й астром.конф.СССР, М.-Л.,изд АН СССР, I963,c.I76-I9I

85. Шуп Т., Решение инженерных задач на ЭВМ, М., Мир, 1982,238 с.

86. Renz Jí1. »Observations faites a la grahde lunette méridiennedans les années 1903-1909 par F.Renz et B.Modes-toff,Труды ГАО,cep.2,т.23, 1916,268 с.

87. Фролов Г.Д., Олюнин В.Ю., Практический курс программирования на языке PL/1, M.,Наука, 1983, 384 с.

88. Варин М.П., Применение электрических цифровых машин длявычисления видимых мест звезд, Изв.ГАО,№174, 1964,с.32-39

89. Абалакин В.К.»Основы эфемеридной астрономии, М.»Наука,1979, 448 с.

90. Загребин Д.В., Введение в астрометрию, M.-JI.»Наука, 1966,478 с.

91. Губанов B.C., Разложение годичной аберрации в ряды пофундаментальным аргументам, А.Ж.,т.49,№ 5, 1972, c.III2-II22

92. Извекова A.A., Наивыгоднейшее распределение опорных звездпри меридианных наблюдениях прямых восхождений, Изв. ГАО, 1966, № 181, с.66-69

93. Извекова A.A., Влияние системы опорного каталога на координаты определяемых звезд при зонных меридианных наблюдениях, Изв. ГАО, 1971, № 187, с.73-81

94. Извекова A.A., Оценка точности нового метода редукциимеридианных наблюдений на основании сравнения каталогов A6-lcbR/, Труды 18-й астррм. конф.СССР,JI.,Наука, I972,c.I07-II8

95. Идельсон Н.И., Способ наименьших квадратов и теория математической обработки наблюдений, М., Гео-дезиздат, 1947, 359 с.

96. Гуляев А.П., Хоммик Л.М., Дифференциальные каталоги звезд,1. М.»Наука, 1983,136 с.

97. Гуляев А.П., Улучшение исходного каталога с помощью координат определяемых звезд, Труды 18-й астром. конф. СССР, Л.,Наука, 1972, с.126-130

98. Батурина Г.Д.,Варина В.А.,Зверев М.С.»Извекова A.A.,

99. Пулковский каталог прямых восхождений 1244 звезд PZT в системе FK4 ( Ри/ pzt) , Труды ГАО, сер.2, т.85,1983,с.162-196

100. Гуляев А.П., Вековое изменение точности каталогов положений, в сб.Пробл.астром.(труды 22-й истром. конф.СССР),М.,изд.МГУ, 1984,с.98-100

101. Бедин B.C.»Зверев М.С.,Извекова A.A., Пулковский каталогпрямых восхождений 567 звезд ФКСЗ ( Ри55<^ ), Труды ГАО, сер.2,т.85, 1983, с.149-161

102. Heckmann 0.,Dieckvoss W.,Кох Н.,Gunther A.,Brosternus Е.,

103. Star catalogue Positions and Proper Motions North of-2.5° Declination, AGK3, HamburgBergedorf, 1975, v.1, 283 p.

104. Тельнюк-Адамчук B.B., Положения и собственные движения520 близполюсных звезд, Киев, изд.КГУ, 1969, 216 с.

105. Набоков И.Н., Меридианные определения прямых восхождений89 близполюсных звезд с использованием новой измерительно-регистрирующей системы, в сб. Новые идеи в астрометрии, Л.,Наука,1978,с.46-49

106. Извекова A.A., Спектральная зависимость фотоэлектрических прямых восхождений каталога Бордо(1974), в сб.Пробл.астром.(тр.22-й астром.конф.СССР),

107. М.,изд.МГУ, 1984, с. 104-106

108. Mazurier J.M., Mangenot G., Requieme Y., A Catalogueof 1649 Stars Observed in Bordeaux, with a Tracking Photoelectric Meridian Micrometer, Astron.&Astrophys., Suppl. Ser., v. 27, Nr.3, 1977, p.467