Выбор способа учета перекрывающихся пластинок при создании фотографического каталога тема автореферата и диссертации по астрономии, 01.03.01 ВАК РФ

РГи од

па позвав рукописи

Г АЛИЕВА Зульфия Абдуловнз

Выборспособа учета перекрывающихся пластинок при создании фотографического каталога

Специальность 01 03 01 - Астрометрия и небесная ме ».аника

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Санкт-Петербург 1996

Работа выполнена в Институте астрофизики АН Республики Таджикистан

Научные руководители:

доктор физико-математических наук Киселев A.A., доктор физико-математических наук Положенцев Д.Д.

Официальные оппоненты:

доктор физ.- мат. наукЕ.В. Хруцкая

кандидат физ,- мат. наук И И. Кумкова

Ведшая организация : Государственный астрономический институт

/у часов на заседании Диссертационного совета К 002.92.01 по присуждению ученой степени кандидата физико-математических наук при Главной астрономической обсерватории РАН по адрес/. 196140, Санкт-Петербург, Пулковское шоссе, д.65/1.

О диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Г АО РАН.

У етмапет | i.r

4-_/о

имени П.К. Штернберга

Защита состоится

1996 г. а

Автореферат разослан

1996 г.

Ученый секретарь специализированного совета 'J канд физ.-мат. наук Ю А. Наговицын

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА. РАБОТЫ

Цепь программе! ФОКАТ- создание фотографической опорной системы для южного неба б зоне от 0°до -30° На астрографе Гиссарской астрономической обсерватории Института астрофизики АН Республики Таджикистан

е» о

сфотографирована зона от-16 до -30 По результатам двукратного перекрытия пелученз предварительная версия Гиссарсксгс эстрографическсго каталога.

Наиболее продуктивным методом массового определения координат звезд является фотографический Работы по созданию каталога распадаются на ряд этапов 1) фотографирование неба по выбранному способу перекрытия, 2) измерение и 3) астрометрическая редукция фотопластинок, 4} выравнивание положений звезд, полученных на перекрывающихся пластинках. Каждый из этапов требует специального изучения, исследования. Появление вычислительной техники ускорило и облегчило процессы обработки фотографического материала Наряду с классическими появились методы, обеспечивающие большую точность при вычислении координат звезд, метод Эйххорна и упрощенный способ учета перекрытий Для получения окончательного варианта Гиссэрского эстрографического каталога необходимо выбрать наиболее оптимальный по точности и трудоемкости способ учета перекрывающихся пластинок.

___у епь работы заключается в следующем:

1 Применение существующих способов выравнивания перекрывающиеся пластинок классический способов усреднения, метода Зй'.*оона и упрощенного варианта учета перекрытий в выбранной области неба

2 Исследование и анализ систематически.» и случайны.» ошибок при каждом способе выравнивания.

3 Сравнение результатов и выбор наиболее оптимального по точности и трудоемкости способа учета перекрытий

о

научная уюуизйа сводшпся .к следующему:

1 Впервые выполнено сравнение классически*. и новых методо выравнивания перекрывающихся пластинок на основе реальног наблюдательного материала, полученного по программе ФОКАТ

2 В случае астрометрической редукции одиночной пластинки показано, чт переход к истинному значению оптического центра позволяет работать моделью шести вместо восьми постоянных без всякого ущерба в случайном систематичеком отношениях Справедливость данного перехода проверена I случае метода Эйххорна и упрощенного варианта перекрывающихся пластинок

3 При исполозовании способа Эйххорна применен метод наименьши: квадратов с весами, что позволяет уменьшить среднеквадратические ошибк! полученных положений на ~ 7%.

4, Проведено сравнение окончательного при данном способ! выравнивания положения звезды с положениями изображений, полученным; при астрометрической редукции перекрывающихся пластинок. Это позволяв установить, какие коррективы вносит способ выравнивания в систематически! ошибки поля астрофотографии

5. Б случае применения упрощенного метода при повторных редукция: использованы каталожные значения координат опорных звезд.

5. В упрощенном методе учета перекрытий использован метод с весами что позволяет уменьшить среднеквадратические ошибки полученных' положений на 10%.

Научная и практическая значимость работы.

1 В ходе работы созданы пакеты прикладные программ для применение изученных способов выравнивания классического усреднения, метода Эй*.<орна и упрощенного способа перекрывающихся пластинок

2 При использовании метода Эйххорна осуществлен лере> од к истинному значению оптического центра пластинки Это дает возможность уменьшить в

модели обработки количество постоя-«ы- с восьми до шести, что з свою очередь экономит памятэ и время при вычислениях на ЭЗ!.'

3 Показзис, что нон повторны• редакция* улоощенным методом лерекрывающи« ся пластинок необходимо использовать каталожные значения координат опорньк звезд Это споссбствует более лучшей сводимости результатов при сравнении с опорным каталогов

4. Зыбрэн и рекомендован наиболее оптимальный ло точности и трудоемкости способ выравнивания перекрыеэющи.'.ся пластинок при создании Гиссарского астрогоафическсго каталога в зоне от -15е до -30" Это упрощенный вариант учета пеоекрытий

,§ь1н осятся:

1 Результаты исследований ошибок положений изображений звезд, полученных при астрометрической редукции отдельных пластинок.

2. Замена модели восьми моделью шести постоянных с переходом к истинному значению оптического центра при классической редукции, методе Эйххорна и упрощенном способе учета перекрывающихся пластинок.

3 Применение метода с весами при способе Э.'Хорна и упрощенном варианте учета перекрытий

л Исследование ошибок при все- способах выравнивания Резулотаты сравнения полученчы' при данном способе выравнивания положений с положениями изображений, вычисленными при астрометрической редукции одиночны'' пластинок

4ЛрОиI)рябОГТЫ■ Основные результаты исследований но диссертации докладывались на лпосии^^!-!!! п г"1 ^ г. - >- ^ | л ^ »л К О ^ ФО'Р' ' '—1 ' ~~А '' 3 2 ^ 'г'иез нз

астрометоически.'. семинаоа» Г АО РАН, ИА АН Республики Таджикистан

Лгблик'ацш ц ъипэд шпоря.

Основные результаты по теме диссертации опубликованы в работа« [1-4] В работах [1,3] вклад автора заключался в разработке программи и проведении вычислений,

Обьем и структура диссертации.

Диссертация состоит из введения, четырех глав основного текста, заключения и списка цитируемой литературы (22 наименования). Содержание изложено на 88 страницах, включает 4 рисунка и 28 таблиц.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ.

ВО ВВЕДЕНИИ обоснована актуальность темы диссертации, формулированы цель работы, новизна, научная и практическая значимость, перечислены основные результаты, выносимые на защиту.

ПЕРВАЯ ГЛАВА посвящена изучению ошибок положений звезд, полученных при астрометрической редукции отдельных пластинок блока. В общем виде задачу выравнивания перекрывающихся пластинок можно представить следующим образом Имеется N звезд, каждая из которых имеет по к изображений, расположенных на разных пластинках симметрично относительно оптического центра. 3 случае классического выравнивания усреднение для каждой звезды производится отдельно При этом координаты изображений, вычисленные при астрометрической редукции, имеют разную точность. На нее влияют во-первьк, ошибки измерения, во-вторых, систематические ошибки поля астрофотографии, в-третьих, гидирование телескопа, погодные и сезонные явления, которые можно назвать ошибками наблюдения Эти ошибки взаимосвязаны друг с другом и очень трудно выделить что-либо отдельно. Качество выравнивания зависит от степени учета эти,- факторов В первой главе установлены ошибки поля астрофотографии для каждого из измерителей

ВО ВТОРОЙ "ЛАБЕ рассматоиваются классические способы выравнивания перекрывающи ■ ся пластинок арифметическое и взвешенное усреднение В последнем случае вес звезды определяется в зависимости от измерителя и ошибки измеоения, величина которой увеличивается при удалении от центра пластинки

В ТРЕТЬЕЙ ГЛАВЕ рассматривается применение метода Эй«.>орна для выравнивания блскз перекрывающихся пластинок Приведено подробнее описание и схема работы комплекса программ по его осуществлению. На основе астрометрической редукции одиночной пластинки обоснован перевод к истинному значению оптического центра Справедливость перехода проверена с помощью статистического критерия Эйо:орна-Бильямс. Использование истинного значения оптического центра позволяет работать с моделью шести вместо восьми постояннных без всякого ущерба а случайном и систематическом отношениях.

Для метода Зйх*срнэ осуществлены три вида решения: 1) выравнивание блока с моделью восьми постоянных;

2} выравнивание блока с моделью шести постоянных с переходов к истинному значению оптического центра:

3) метод наименьших квадратов с весами при модели шести постоянных Показано,что пои методе Эйххорна можно ограничиться первым приближением

Выполнено сравнение положений, полученных методом Эйххорна, во-первых, с результатами арифметического усреднения двукратного перекрытия, и, во-зторых, с положениями, полученными в результате астрометрической редукции отдельных пластинок,

В ЧЕТБЕРТОИ ГЛАВЕ рассмотрено применение упрощенного взризнта учета перекрывающихся пластинок. Перевод к истинному оптическому центру при классической редукини и методе Эйххорна позволяет работать с моделью шести вместо восьми постоянны» без всякого ущерба з случайном и

систематическом отношения» Определяется, справедливо ли это пои упрощенном методе у^етаперекрытий

3 методе Эйххорнз значения координат опорных звезд берутся из каталога Устанавливается, при повторной редукции упрощенным методом координаты опорны.» звезд брать как и при первой редукции из каталога или из результатов усреднения

Положение изображения, которое находится 8 центре пластинки едва раза точнее, чем на краю При повторной редукции упрощением способом эта закономерность остается э силе ошибка положения изображения увеличивается от центра к краю Исследуется, как влияет на результаты применение взвешенного усреднения при использовании упрощенного варианта учета перекрытий.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

Основные результаты диссертации заключаются э следующем.

1. Ошибки положений изобоажений звезд, полученных е результате астрометрической редукции отдельных пластинок возрастают от центра к краю

и различны для разных для разных измерителей.

2. Классические способы выравнивания - простое и взвешенное усреднение обеспечивают одинаково малые систематические отклонения от опорного каталога.

3 При выравнивании взвешенным усреднением полученные положения лежат ближе к более точным централоным изображениям, нежели к краевым. Это позволяет уменьшить среднеквадратические отклонения от опорного каталога на -10%

4 Перевод к истинному положению оптического центра позволяет работать с мсделою шести вместо восьми постоянных без всякого ущерба в случайном и систематическом отношения* при астрометрической редукции одиночной пластинки, методе Эй • > оонэ и упрощенном варианте учета перекрытий

5 Метод Эйххорна корректирует ошибки поля астрофотографии внесением наибольших систематически", ошибок в центральной (0-- г - 11} мм - е^, = -0.09" .

0 04" , козевой (56 г г77) мм зона«: пластинок - еы = -0 07" . е ^=-0.05" Случайные ошибки увеличиваются от центра к краю пластинки даже без использования метода с весами 3 реэулвтате положения по методу Эйххорна лежат ближе к более точным центральным изображениям . нежели к краевым. Среднеквадратические отклонения от спорного кзтзлсгэ = 0 29" , 5*>= 0 26" по методу Эйххорна в случае двукратного перекрытия достигаются при обычном усреднении только при четырехкратном перекрытии

6 Выравнивание методом Эйххорна происходит за счет некоторого систематического е,= 0.06", е^=-0 01" и случайного отклонения 0.28" з4Л= 0.25" от положений, образованных в результате усреднения двукратного перекрытия. Система опорных звезд при этом сохраняется

7. Среднеквадратические ошибки положений по методу Эйххорна составляют = 0.40" , б^» = 0.43", что на -20^ больше, чем в случае классического усреднения. Это происходит за счет учета корреляционных связей в области перекрытия по причине общих опорных звезд Случайные отклонения от опорного каталога при переводе от классического к методу Эйххорна уменьшаются незначительно на -13 -23%.

8 При повторных редукциях упрощенным методом необходимо использовать каталожные значения координат опорных звезд.

9 При использовании метода с весами в случае упрощенного метода полученные положения лежат ближе к более точным центральным изображениям, что позволяет уменьшить среднеквадратические отклонения от опорного каталога на -10%

10 При применении упрощенного метода система опорных звезд сохраняется В то же время уменьшения случайна'* отклонений от оперного кзтзлсгэ при пере »оде от классического к > прошенному методу не проис-одит

ь

11 Упрощенный метод корректирует ошибки поля астрофотографии внесением наибольших систематически« отклонений на краю пластинки

12 Наиболее оптимальным по точности и трудоемкости способом выравнивания перекрывающихся пластинок при создании -Гиссарского астрографического каталога может быть рекомендован упрощенный метод 5 комбинация со взвешенным усреднением

Автор считает своим приятным долгом выразить свою глубокую признательность научным руководителям д.ф-м.н. Киселеву A.A. и д.ф-мн Положенцеву Д.Д. за неоценимую помощь при выработке основных направлений исследований и поддержку на всех этапах работы над диссертацией.

Публикации по теме диссертации

1 Галиева ЗА., Матвеев НН, Логинова Е.М. Переход к истинному оптическому центру при применении полного метода перекрывающихся пластинок - Кинематика и физика небес тел - 1991, т 7. N4. с 88-90.

2 Галиева 3 А. Опыт применения метода Эйххоона при создании фотографического каталога - Кинематика и Физика небес тел 1993, т.9, N1

3 Галиева 3 А , Матвеев Н Н Опыт применения упрощенного метода перекрывающихся пластинок. - Деп в ВИНИТИ N1953- 694. 1994

4 Галиева ЗА Анализ сшибок no.i оазны- способах выравнивания

(66- г - 77; е= -0.12" , ег= 0 04"