RU2002273C1 - Method for extablishing correspondance between celestial coordinates obtained in optical and radio bands - Google Patents
Method for extablishing correspondance between celestial coordinates obtained in optical and radio bandsInfo
- Publication number
- RU2002273C1 RU2002273C1 SU4950171A RU2002273C1 RU 2002273 C1 RU2002273 C1 RU 2002273C1 SU 4950171 A SU4950171 A SU 4950171A RU 2002273 C1 RU2002273 C1 RU 2002273C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- radio
- optical
- celestial
- coordinates
- range
- Prior art date
Links
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к области астрометрии и предназначено дл построени точной инерци- альной системы координат Целью изобетени вл етс повышение точности определени св зи координат , установленных з оптическом и радиодиапазонах . Радиоизлучение двух точечных внеземных радиоисточников с априори установленными навигационными координатами принимают с помощью радиоинтерферометра, образованного радиотелескопами и расположенного в космическом пространстве , при этом фотографируют с одного приемного пункта другой на фоне окружающих звезд и определ ют НК проекции базы на небесную сферу в оптическом диапазоне, которые сравнивают с навигационными координатами проекции базы на небесную сферу в радаодиапазоне, выраженными через координаты радиоисточникз в радиодиапазоне. I илThe invention relates to the field of astrometry and is intended to build an accurate inertial coordinate system. The purpose of the invention is to improve the accuracy of determining the relationship of coordinates established in the optical and radio ranges. The radio emission of two point extraterrestrial radio sources with a priori established navigation coordinates is received using a radio interferometer formed by radio telescopes and located in outer space, while photographing from one receiving point another against the background of surrounding stars and determining the NK projections of the base on the celestial sphere in the optical range, which are compared with the navigation coordinates of the projection of the base onto the celestial sphere in the radio range, expressed through the coordinates of the radio sources in in the range. I silt
Description
Изобретение относитс к области астрометрии , предназначено дл построени точной инерциальной системы координат и может быть использовано при создании единой фундаментальной системы координат дл решени задач навигации, геодезии, геодинамики, исследовани динамики и кинематики Солнечной системы, Галактики и Вселенной в целом.The invention relates to the field of astrometry, is intended to build an accurate inertial coordinate system and can be used to create a single fundamental coordinate system for solving problems of navigation, geodesy, geodynamics, studying the dynamics and kinematics of the solar system, the galaxy and the universe as a whole.
Известен способ определени св зи небесных координат, который основан на наблюдени х в оптическом и радиодиапазонах одних и тех же астрофизических объектов. При этом фотографируют исследуемый компактный внегалактический источник (квазар) с координатами, установленными в радиодиапазоне, после чего производ т прив зку изображени к существующим фундаментальным системам координат звезд.A known method for determining the relationship of celestial coordinates, which is based on observations in the optical and radio bands of the same astrophysical objects. At the same time, the studied compact extragalactic source (quasar) is photographed with the coordinates set in the radio range, after which the image is linked to the existing fundamental coordinate systems of stars.
Однако компактные внегалактические радиоисточники, закрепл ющие инерциаль- ную систему-координат в радиодиапазоне, имеют невысокую светимость в оптическом диапазоне, что затрудн ет получение их оптических изображений, более того, центры оптической и радио ркости астрофизических объектов не совпадают, что делает оптическое изображение радиоисточника недостоверны. Кроме того, при наземном расположении инструментов на точность оптических наблюдений отрицательно вли ет атмосферна рефракци .However, compact extragalactic radio sources that fix the inertial coordinate system in the radio range have a low luminosity in the optical range, which makes it difficult to obtain their optical images, moreover, the centers of optical and radio brightness of astrophysical objects do not coincide, which makes the optical image of the radio source unreliable . In addition, with the surface position of instruments, the accuracy of optical observations is adversely affected by atmospheric refraction.
Целью изобретени вл етс повышение точности определени св зи небесных координат, установленных в оптическом и радиодиапазонах.The aim of the invention is to increase the accuracy of determining the relationship of celestial coordinates established in the optical and radio bands.
Поставленна цель достигаетс тем. что при способе определени св зи небесных координат, установленных в оптическом и радиодиэпазонах, включающем установление s радиодиапазоне небесных координат С/А . Si и аг , За двух компактных внеземных радиоисточников, принимают радиоизлучение указанных радиомсточников в двух разнесенных пунктах приема, которые располагают в космическом пространстве, приThe goal is achieved. that with the method for determining the connection of celestial coordinates established in the optical and radio bands, including setting s the radio frequency range of celestial coordinates C / A. Si and ar, For two compact extraterrestrial radio sources, take the radio emission of these radio sources at two spaced receiving points that are located in outer space, at
--
базе 8 определ ют взаимные временные задержки п.гг, дополнительно фотографируют с одного приемного пункта другой на фоне окружающих звезд и по полученномуbase 8 determine the mutual time delays p.y., additionally take pictures from one receiving point another against the background of surrounding stars and according to the received
изображению определ ют небесные коор-image is determined by celestial
динаты а в. SB проекции базы 8 на небесную сферу в оптическом диапазоне, послеdinates a century SB projection of base 8 on the celestial sphere in the optical range, after
чего определ ют св зь небесных координатwhat determine the relationship of celestial coordinates
--
«в, SB проекции базы В на небесную сферу установленных в оптическом диапазоне с небесными координатами «в, SB про- -"C, SB projections of base B on the celestial sphere set in the optical range with celestial coordinates" c, SB pro -
екции базы В на небесную сферу в радиодиапазоне в видеprojections of base B on the celestial sphere in the radio range in the form
а вр D а вa BP D a b
Ssp FSeSsp fse
При этом координаты D, F св зи небесных координат, установленных в оптическом и радиодиапазонах определ ют из выраженийIn this case, the coordinates D, F of the connection of celestial coordinates established in the optical and radio ranges are determined from the expressions
С т 1 I В t sin Si sin FSs + cos Si -cos F$B cos ( a 1 - D а в)C t 1 I B t sin Si sin FSs + cos Si -cos F $ B cos (a 1 - D a c)
С T2 i В i -fsinS2sin FSB + cosS2-cos FSe cos ( аг Da в) где С - скорость света.С T2 i В i -fsinS2sin FSB + cosS2-cos FSe cos (ar Da в) where С is the speed of light.
Свойство инёрциальности небесной координатной системы обусловлено неподвижностыо опорных реперов данной системы на небесной сфере. Поэтому построить в высокой степени инерциальную систему координат возможно по наблюдени м в радиодиапазоне, так как в этом случае опорными реперами станут внегалактические точечные источники (квазары ), собственные движени которых в проекции на небесную сферу практически отсутствуют. Существующие фундаментальные системы координат закреплены оптическими компактными источниками (звездами), занесенными в звездные каталоги , составленные по многолетним наблюдени м . Эти системы не могут бытьThe inertia property of the celestial coordinate system is due to the immobility of the reference frames of this system on the celestial sphere. Therefore, it is possible to build a highly inertial coordinate system according to observations in the radio range, since in this case extragalactic point sources (quasars), whose proper motions are projected onto the celestial sphere, will become reference points. The existing fundamental coordinate systems are fixed by compact optical sources (stars), recorded in star catalogs compiled from long-term observations. These systems cannot be
инерциальными. так как опираютс на опти-гл ческие источники, которые имеют некоторые собственные движени относительно неподвижных на небесной сфере галактик. Кроме того, мнерциальнз система координат в радиодиапазоне может быть установлена с высокой точностью, так как в насто щее врем радиоизмерени поточности на 1-2 пор дка превосход т наземные оптические.inertial. since they rely on optical sources that have some proper motions relative to the galaxies that are stationary on the celestial sphere. In addition, the multifunctional coordinate system in the radio range can be set with high accuracy, since at present radio frequency measurements are 1-2 orders of magnitude superior to terrestrial optical.
ГТри предложенном способе вынесение приемных пунктов радиоинтерферометра в космическое пространство позвол ет сфотографировать с одного приемного пункта другой и получить координаты проекции базы на небесную фазу в оптическом диапазоне , которые затем сравнивают с координатами проекции следа базы на небесную сферу, выраженными через координаты двух исследуемых радиоисточников вWith the proposed method, the removal of the receiving points of the radio interferometer into outer space allows you to photograph from one receiving point to another and obtain the coordinates of the projection of the base onto the celestial phase in the optical range, which are then compared with the coordinates of the projection of the base trace onto the celestial sphere, expressed in terms of the coordinates of the two studied radio sources in
радиодиапазоне. Это обеспечивает достижение положительного эффекта - повышение точности определени св зи координат, установленных в оптическом и радиодиапазонах .radio range. This ensures that a positive effect is achieved - increasing the accuracy of determining the relationship of coordinates established in the optical and radio bands.
На чертеже представлен вариант структурной схемы устройства, с помощью которого может быть реализован предложенный способ.The drawing shows a variant of the structural diagram of the device with which the proposed method can be implemented.
Устройство содержит два приемных пункта 1, 2 каждый из которых включает радиотелескопы 3,4 соответственно с независимой синхронизацией. Радиотелескопы 3, 4 образуют радиоинтерферометр. Приемные пункты 1. 2 располагаютс в космическом пространстве на искусственных космических объектах (ИКО). Один из приемных пунктов (например пункт f), включает фотографическое устройство 5, а другой приемный пункт (например пункт 2} оборудован оптическим ма ком 6. Приемные пункты 1, 2 дополнительно оборудованы далькомерными средствами определени взаимной ориентации в пространстве (на чертеже не показаны). Радиотелескопы 3,4. фотографическое устройство 5 и дальномер- ные средства св заны с блоком 7 обработки. с помощью телеметрических каналов св зи 8,9,10 соответственно, образованных передающей и приемной телеметрической аппаратурой . Блок 7 может быть расположен нз Земле.The device contains two receiving points 1, 2 each of which includes radio telescopes 3.4, respectively, with independent synchronization. Radio telescopes 3, 4 form a radio interferometer. Reception points 1. 2 are located in outer space on artificial space objects (PPI). One of the receiving points (for example, point f), includes a photographic device 5, and the other receiving point (for example, point 2} is equipped with an optical mask 6. The receiving points 1, 2 are additionally equipped with far-measuring means for determining the relative orientation in space (not shown in the drawing) Radio telescopes 3.4. Photographic device 5 and rangefinder means are connected to the processing unit 7. Using telemetric communication channels 8,9,10, respectively, formed by transmitting and receiving telemetry equipment. Unit 7 can be located on Earth.
В качестве радиотелескопов 3, 4 могут быть использованы радиотелескопы типа КРТ-10. В качестве оптического ма ка 6 может быть применен лазер с соответствующей мощностью излучени . Фотографическое устройство 5 может представл ть собой оптический телескоп, примен емый в проекте Хаббл. В качестве блока обработки 7 может быть использована люба стандартна ЭВМ с соответствующим объектом пам ти, например БЭСМ-6.As radio telescopes 3, 4, radio telescopes of the KRT-10 type can be used. As the optical mask 6, a laser with an appropriate radiation power can be used. Photographic device 5 may be an optical telescope used in the Hubble project. As a processing unit 7, any standard computer with a corresponding memory object, for example, BESM-6, can be used.
Построение телеметрических каналов св зи 8, 9, 10 известно.The construction of telemetric communication channels 8, 9, 10 is known.
Способ определени св зи систем координат с помощью устройства, структурна схема которого приведена на чертеже осуществл етс следующим образом.A method for determining the communication of coordinate systems using a device whose structural diagram is shown in the drawing is carried out as follows.
При некотором фиксированном поло- -With some fixed sex -
жении базы В радиоинтерферометрэ. длину которой определ ют с помощью дальномерных средств, принимают с помощью радиотелескопов 3, 4 радиоизлучение от двух исследуемых радиоисточников, определ ют взаимные задержки т 1. г 2 сигналов , прин тых радиотелескопами 3, 4 от каждого радиоисточника и переданных на блок 7 обработки по телеметрическим каналам св зи 8. 9 соответственно. С помощью фотографического устройства 5 с приемного пункта 1 фотографируют оптический ма к 6 приемного пункта 2 на фоке окружающих звезд и изображение по телеметрическомуlive base In the radio interferometer. the length of which is determined by means of rangefinding means, the radio emission from two studied radio sources is received using radio telescopes 3, 4, the mutual delays are determined by 1. 1 2 signals received by radio telescopes 3, 4 from each radio source and transmitted to the processing unit 7 by telemetry communication channels 8. 9, respectively. Using the photographic device 5 from the receiving point 1, they photograph the optical mask 6 of the receiving point 2 on the background of surrounding stars and the telemetry image
каналу св зи 10 передают на блок 7, В блоке 7 обработки полученное изображение идентифицируют с участком карты звездного неба и определ ют точку, соответствующую изображению оптического ма ка 6 на данном участке карты. Затем определ ют координаты указанной точки по карте звездного неба а в. SB - координаты проекции базыcommunication channel 10 is transmitted to block 7. In processing block 7, the resulting image is identified with a portion of the starry sky map and a point corresponding to the image of optical mask 6 in this portion of the map is determined. Then the coordinates of the indicated point are determined from the map of the starry sky а в. SB - base projection coordinates
Ю В на небесную сферу.Yu B to the heavenly sphere.
Неизвестные небесныеUnknown celestial
координатыcoordinates
15fifteen
о. вр, 5вр проекции базы В на небесную сферу в радиодиапазоне определ ют по соотношени мabout. BP, 5B projection of base B on the celestial sphere in the radio range is determined by the relations
авр О «в SBP FSe,Avr O "in SBP FSe,
(1)(1)
где D, F - коэффициенты св зи указанных координат, определ емые следующим образом .where D, F are the coupling coefficients of the indicated coordinates, defined as follows.
--
Вектор базы В можно записать в декартовой системе координатBase vector B can be written in a Cartesian coordinate system
- ВхBcosSe COSOB- In BcosSe COSOB
В ( By ( BCOSSB SllUTB (2)In (By (BCOSSB SllUTB (2)
О- GelnCr,/ O- GelnCr, /
В2IN 2
BslnSeBslnse
30thirty
задержки т ь TZ delay t tz
r Ј(B. Si): (В, S2). (3)r Ј (B. Si): (B, S2). (3)
где С - скорость света;where C is the speed of light;
- -
Si. $2 - единичные векторы направлени на первый и второй исследуемые радиоисточники с координатами «t, Si и as , Sz. соответственно:Si. $ 2 are the unit direction vectors to the first and second studied radio sources with coordinates t, Si and as, Sz. respectively:
- S xicosSi cosai- S xicosSi cosai
S { Syi) C cosSt slnai (4)S {Syi) C cosSt slnai (4)
С . f elnC./ WITH . f elnC./
SriSri
SinSiSinsy
- Sx2cosSa cosoa- Sx2cosSa cosoa
S2 { Sy2 - ( COS$2 Slndi S2 {Sy2 - (COS $ 2 Slndi
sinSasinSa
Таким образомIn this way
riC ( В, Si ) Bxcos Stcos «1 +riC (B, Si) Bxcos Stcos "1 +
+ Bycos5is nai + BzSinSt + Bycos5is nai + BzSinSt
- IB I slnSt - slnSsp +cosSi x- IB I slnSt - slnSsp + cosSi x
x cosSep cos( ai - D «BP ) ; - -x cosSep cos (ai - D "BP); - -
Z5C ( В , S2 ) BxCosSacosos +Z5C (V, S2) BxCosSacosos +
4- By cosSasln «2 + BzsinS2 4- By cosSasln "2 + BzsinS2
--
I В I slmfc sindep + I to I slmfc sindep +
+ cosS2CosSBpCos(ai - Оовр) .+ cosS2CosSBpCos (ai - Oovr).
После подстановки в выражение (5) вырни (1) получимAfter substituting into expression (5), align (1) we get
ъ С I В (sin Si sin FSB + cos Sъ С I В (sin Si sin FSB + cos S
FSe -cos (a 1 - DaB)} -FSe -cos (a 1 - DaB)} -
Г2 С I 8 I Sin S2 Sin FSB + COS S2 G2 C I 8 I Sin S2 Sin FSB + COS S2
FSe -cos{05-Dae)FSe -cos {05-Dae)
(6) - система из двух уравнений с двум неизвестными D, F коэффициентами св зи небесных координат, С помощью блока 7 обработки наход т решение системы (6) и(6) - a system of two equations with two unknown D, F coupling coefficients of celestial coordinates. Using processing unit 7, a solution to system (6) is found and
определ ют таким образом св зь в форме (1) небесных координат, установленных в оптическом и радиодиапазонах.Thus, a connection is determined in the form of (1) celestial coordinates set in the optical and radio bands.
Предложенный способ позвол ет повысить точность измерений по сравнению сThe proposed method allows to increase the accuracy of measurements in comparison with
наземными измерени ми на три пор дка. (56) Куликова И. И. Некоторые результаты определени оптических положений внегалактических радиоисточников. Задачи современной астрометрии в созданииterrestrial measurements in three orders of magnitude. (56) Kulikova I.I. Some results of determining the optical positions of extragalactic radio sources. The tasks of modern astrometry in creating
инерциальной системы координат. Труды XXI астрометрической конференции СССР. Ташкент, ФАН, 1981, с. 282.inertial coordinate system. Proceedings of the XXI Astrometric Conference of the USSR. Tashkent, FAN, 1981, p. 282.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4950171 RU2002273C1 (en) | 1991-06-26 | 1991-06-26 | Method for extablishing correspondance between celestial coordinates obtained in optical and radio bands |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4950171 RU2002273C1 (en) | 1991-06-26 | 1991-06-26 | Method for extablishing correspondance between celestial coordinates obtained in optical and radio bands |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2002273C1 true RU2002273C1 (en) | 1993-10-30 |
Family
ID=21581733
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4950171 RU2002273C1 (en) | 1991-06-26 | 1991-06-26 | Method for extablishing correspondance between celestial coordinates obtained in optical and radio bands |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2002273C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2445641C2 (en) * | 2010-03-03 | 2012-03-20 | Антон Адольфович Липовка | Method of tying coordinates of celestial radio sources to lipovka-kostko-lipovka (lkl) optical astrometric coordinate system |
CN107356986A (en) * | 2017-09-12 | 2017-11-17 | 中国科学院云南天文台 | A kind of multiband combined type astronomical popularization system |
-
1991
- 1991-06-26 RU SU4950171 patent/RU2002273C1/en active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2445641C2 (en) * | 2010-03-03 | 2012-03-20 | Антон Адольфович Липовка | Method of tying coordinates of celestial radio sources to lipovka-kostko-lipovka (lkl) optical astrometric coordinate system |
CN107356986A (en) * | 2017-09-12 | 2017-11-17 | 中国科学院云南天文台 | A kind of multiband combined type astronomical popularization system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11079234B2 (en) | High precision—automated celestial navigation system | |
US7751645B2 (en) | Precision optical systems with performance characterization and uses thereof | |
US10621741B2 (en) | System and method for a digital image sextant | |
US20140085717A1 (en) | Systems and methods for closed-loop telescope control | |
RU2002273C1 (en) | Method for extablishing correspondance between celestial coordinates obtained in optical and radio bands | |
US5864131A (en) | System and method for accurate geolocation of images | |
US3370460A (en) | Optical-inertial navigation system | |
US3718756A (en) | Mapping rectifier of earth{40 s surface radiation signals scanned by artificial satellite | |
RU2105318C1 (en) | Determination of relation of celestial coordinates established in optical and radio ranges | |
RU2120108C1 (en) | Device for determination of astronomical coordinates | |
RU2712781C1 (en) | Method of capturing images of an underlying surface from an orbital spacecraft | |
USH712H (en) | Method of stellar navigation using an optical correlator | |
RU2711775C1 (en) | Method of tying aerial photographs of the earth surface | |
RU2746041C1 (en) | Space telescope for simultaneous observation of earth and stars | |
RU2711834C1 (en) | Method for determination of spacecraft orbit with equipment for shooting underlaying surface | |
RU2696368C1 (en) | Method of estimating motion parameters of mobile objects based on space zonal survey results and apparatus for space-based survey of space remote sensing complex space for implementing method | |
Mourad et al. | Space Tracking in the Soviet Union | |
US3235734A (en) | Photoelectric space velocity meter utilizing star aberration due to velocity change | |
Camargo et al. | Extension of the ICRF for selected areas down to the 15th magnitude | |
van Altena | Report of IAU Commission 24: Photographic astrometry (Astrométrie photographique). | |
Fea et al. | A photo-electric method for the observation of artificial satellites adapted for use with a 24 inch reflecting telescope | |
SU690423A1 (en) | Optical system for image transfer | |
Schendel | Optical tracking instrumentation | |
Richardus | Aspects of satellite geodesy | |
Kopal et al. | Shape of the Moon |