天文测量

天文测量（astronomical survey）是通过观测太阳或其他恒星位置，以确定地面点的天文经度、天文纬度或两点间天文方位角的测量工作。

简介天文测量（astronomical survey）是通过观测太阳或其他恒星位置，以确定地面点的天文经度、天文纬度或两点间天文方位角的测量工作1。

测量作用其结果可作为大地测量的起算或校核数据，以及在进行地质、地理调查和其他有关工作时作控制之用。

测量范围天体测量学或测天学（Astrometry）是天文学中最古老也是最基础的一个分支，主要以测量恒星的位置和其他会运动天体的距离和动态2。

传统天文测量传统天文测量是一项操作繁琐,耗时量大的工作,其测量仪器一直都是采用T4 和60°棱镜等高仪(T3 和60°等高棱镜组合而成) 。

这些观测仪器十分笨重,不仅操作不方便,精度低,而且容易出错。特别是用于一、二等天文测量的T4 型、T3 型光学经纬仪已经停产,测绘队可用于作业的仪器越来越少,已严重影响了天文测量任务的完成2。

电子经纬仪天文测量现代自动化较高的高精度电子经纬仪已在许多领域普遍使用, 取得了很好的效果。电子经纬仪能否用于天文测量, 一直是大家关心的课题。

电子经纬仪可在普通水准器调平的情况下进行自动倾斜补偿。以T3000 (T2000s、T2002 或T2000)为例, 其垂直轴最大偏离补偿范围为3. 2′,这将大大提高整平的速度及质量; 电子经纬仪的仪器误差改正项少, 且有能快速自动采集数据的优点。因此, 只要能实现精确计时、大量采集数据, 则用一定的天文测量方法可满足测量一等天文的要求1。

电子经纬仪测角原理及特点为了消除度盘刻画误差和度盘偏心差等误差,电子经纬仪采用动态测角系统,即角度测量数字化,也就是自动数字显示测角成果。其实质是用一套角- 码转换系统来代替一般的光学经纬仪光学读数系统。这种转换系统共分两类:一是采用编码度盘的所谓“绝对法”加电子内插技术测角,另一类是采用光栅度盘的所谓“增量法”加电子内插技术测角。

T3000 度盘不同于一般的光学经纬仪的度盘,为具有一定数目刻画的玻璃度盘。度盘的刻画分为透光和不透光两种,在测量期间,度盘在马达的带动下以一定速度旋转,在旋转的同时用光电扫描动态系统进行角度观测。用此种方法,可在度盘所有位置(刻画) 上进行观测,然后取各观测值中数作为最后观测结果,这样在这个观测结果中就彻底地消除了度盘刻画误差。另外由于其在度盘的对径位置处进行了扫描(即对径观测) ,同时消除了度盘偏心差。

对于T3000 电子经纬仪,在单次测量时,约需0. 9 秒完成测量水平角一次并显示,约需0. 6 秒完成测量垂直角一次并显示,约需0. 9 秒完成两种角度测量一次并显示。在连续测量中,第一次测量所需时间同单次测量,以后每更换一次水平角测量约需0. 6 秒,每更换一次垂直角测量约需0. 3 秒,两种角度同时更换一次测量约需0. 6 秒;如果快速转动照准部,水平角(垂直角) 每0. 1 秒显示一次并且只显示到整十分位。如转动得过快且时间较长(一般大于4 秒) ,则将测不出角度,仪器将显示出错信息3。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学