一种基于鱼眼星图的天文大地测量技术研究

In this project, the astronomical geodesy principle and technical method based on large field of view of fisheye star map is proposed. This method is a breakthrough the limitations of existing astronomical geodesy theory and method, using the main optical axis pointing to the zenith of fisheye astronomical camera photograph of a fisheye star map can determine astronomical longitude and latitude and azimuth Angle at the same time, which can effectively improve the efficiency of the astronomical geodesy. The main research contents of the project include: the astronomical geodesy algorithm model based on fisheye star map; fisheye star map extraction and matching technology; fisheye astronomical camera precision calibration technology; fisheye astronomical geodesy system design and experiment. The research results of this project not only can provide to upgrade astronomical geodesy system theory method and the technical support, at the same time can also be used for the development of the celestial navigation system provides a new technical way.

本项目提出了一种基于超大视场鱼眼星图的天文大地测量原理和技术方法。该方法突破现有天文大地测量理论和方法的局限，利用主光轴指向天顶的鱼眼天文相机所拍摄的鱼眼星图，可同时测定天文经纬度和方位角，从而有效提高天文大地测量的效率。项目的主要研究内容包括：基于鱼眼星图的天文大地测量算法模型；鱼眼星图提取及匹配技术；鱼眼天文相机精密检校技术；鱼眼天文大地测量系统设计与实验。本项目研究成果不仅能为天文大地测量系统的更新换代提供理论方法和技术支撑，同时也可为天文导航系统的发展提供一条新的技术途径。

本项目研究了一种基于超大视场鱼眼星图的天文大地测量原理和技术方法，该方法利用主光轴指向天顶的鱼眼天文相机所拍摄的鱼眼星图，可同时测定天文经纬度和方位角，从而有效提高天文大地测量的效率。项目主要研究内容包括基于鱼眼星图的天文大地测量算法模型，鱼眼星图提取及匹配技术，鱼眼天文相机精密检校技术，鱼眼天文大地测量系统设计与实验等。项目的重要结果有：1）建立了鱼眼星图分级近似等高法多星定位模型，星图拍摄瞬间的UTC计算模型，被测恒星的测瞬视位置计算模型，大气折射改正模型，鱼眼相机畸变系统差改正模型等；2）建立了鱼眼星图像点提取算法，星点中心位置提取算法，鱼眼星图匹配识别算法，鱼眼相机精密检校方法，鱼眼星图成像测量数据处理模型，星点位置校正模型等；3）完成了鱼眼天文大地测量系统实验样机系统结构及指标设计，系统硬件加工集成及软件开发，系统测试实验及完善等。本项目的研究成果不仅能为天文大地测量系统的更新换代提供理论方法和技术支撑，同时也将为天文导航系统的发展提供了一条新的技术途径。